Question

14．如图1，有两个全等的直角三角形△ABC和△EDF，∠ACB=∠F=90°，∠A=∠E=30°，点D在边AB上，且AD=BD=CD．△EDF绕着点D旋转，边DE，DF分别交边AC于点M，K．
（1）如图2、图3，当∠CDF=0°或60°时，AM+CK=MK（填“＞”，“＜”或“=”），你的依据是等腰三角形三线合一；
（2）如图4，当∠CDF=30°时，AM+CK＞MK（填“＞”或“＜”）；
（3）猜想：如图1，当0°＜∠CDF＜60°时，AM+CK＞MK，试证明你的猜想．

Answer 1

分析 （1）先证明△CDA是等腰三角形，再根据等腰三角形的性质证明AM+CK=MK；
（2）先证AM=MD、CK=KD，故AM+CK=MD+KD，在△MKD中，根据两边之和大于第三边得AM+CK＞MK；
（3）作点A关于ED的对称点G，连接GK，GM，GD．证明△GDK≌△CDK后，根据全等三角形的性质可得GK=CK，GM+GK＞MK，从而得到AM+CK＞MK．

解答 解：（1）在Rt△ABC中，D是AB的中点，
∴AD=BD=CD=$\frac{1}{2}$AB，∠B=∠BDC=60°
又∵∠A=30°，
∴∠ACD=60°-30°=30°，
又∵∠CDE=60°，或∠CDF=60°时，
∴∠CKD=90°，
∴在△CDA中，AM（K）=CM（K），即AM（K）=KM（C）（等腰三角形底边上的垂线与中线重合），
∵CK=0，或AM=0，
∴AM+CK=MK；
（2）由（1），得∠ACD=30°，∠CDB=60°，
又∵∠A=30°，∠CDF=30°，∠EDF=60°，
∴∠ADM=30°，
∴AM=MD，CK=KD，
∴AM+CK=MD+KD，
∴在△MKD中，AM+CK＞MK，
（3）AM+CK＞MK，
证明：作点A关于ED的对称点G，连接GK，GM，GD．

∵点G是点A关于直线DE的对称点
∴AD=GD，GM=AM，∠GDM=∠ADM，
∵Rt△ABC 中，D是AB的中点，
∴AD=CD=GD．
∵∠A=∠E=30°，
∴∠CDA=120°，∠EDF=60°，
∴∠GDM+∠GDK=60°，∠ADM+∠CDK=60°，
∴∠GDK=∠CDK，
在△GDK和△CDK中，
∵$\left\{\begin{array}{l}{GD=CD}\\{∠GDK=∠CDK}\\{DK=DK}\end{array}\right.$，
∴△GDK≌△CDK（SAS），
∴GK=CK，
∵GM+GK＞MK，
∴AM+CK＞MK．

点评 本题综合考查了全等三角形的判定和性质及轴对称图形的性质的应用，将AM、CK转移到同一个三角形中根据三边关系来判断AM+CK与MK的大小是关键．