Question

【题目】如图1，△ABC是等腰直角三角形，∠BAC=90°，AB=AC，四边形ADEF是正方形，点B、C分别在边AD、AF上，此时BD=CF，BD⊥CF成立．

（1）当△ABC绕点A逆时针旋转θ（0°＜θ＜90°）时，如图2，BD=CF成立吗？若成立，请证明，若不成立，请说明理由；

（2）当△ABC绕点A逆时针旋转45°时，如图3，延长BD交CF于点H．

①求证：BD⊥CF；
②当AB=2，AD=3 时，求线段DH的长．

Answer 1

【答案】
（1）

解：①由（1）得△CAF≌△BAD，

∴∠CFA=∠BDA，

∵∠FNH=∠DNA，∠DNA+∠NDA=90°，

∴∠CFA+∠FNH=90°，

∴∠FHN=90°，即BD⊥CF；

②连接DF，延长AB交DF于M，

∵四边形ADEF是正方形，AD=3 ，AB=2，

∴AM=DM=3，BM=AM﹣AB=1，

∵△ABC绕点A逆时针旋转45°，

∴∠BAD=45°，

∴AM⊥DF，

∴DB= = ，

∵∠MAD=∠MDA=45°，

∴∠AMD=90°，又∠DHF=90°，∠MDB=∠HDF，

∴△DMB∽△DHF，

∴ = ，即 = ，

解得，DH= ．

（2）

解：①由（1）得△CAF≌△BAD，

∴∠CFA=∠BDA，

∵∠FNH=∠DNA，∠DNA+∠NDA=90°，

∴∠CFA+∠FNH=90°，

∴∠FHN=90°，即BD⊥CF；

②连接DF，延长AB交DF于M，

∵四边形ADEF是正方形，AD=3 ，AB=2，

∴AM=DM=3，BM=AM﹣AB=1，

∵△ABC绕点A逆时针旋转45°，

∴∠BAD=45°，

∴AM⊥DF，

∴DB= = ，

∵∠MAD=∠MDA=45°，

∴∠AMD=90°，又∠DHF=90°，∠MDB=∠HDF，

∴△DMB∽△DHF，

∴ = ，即 = ，

解得，DH= ．

【解析】（1）根据旋转变换的性质和全等三角形的判定定理证明△CAF≌△BAD，证明结论；（2）①根据全等三角形的性质、垂直的定义证明即可；
②连接DF，延长AB交DF于M，根据题意和等腰直角三角形的性质求出DM、BM的长，根据勾股定理求出BD的长，根据相似三角形的性质列出比例式，计算即可得到答案．