Question

【題目】(1)如圖①，已知：Rt△ABC中，AB=AC，直線m經過點A，BD⊥m于D，CE⊥m于E，求證：DE=BD+CE；

(2)如圖②，將(1)中的條件改為：△ABC中，AB=AC，并且∠BDA=∠AEC=∠BAC=α，α為任意銳角或鈍角，請問結論DE=BD+CE是否成立？如成立，請證明；若不成立，請說明理由；

(3)應用：如圖③，在△ABC中，∠BAC是鈍角，AB=AC，∠BAD＞∠CAE，∠BDA=∠AEC=∠BAC，直線m與BC的延長線交于點F，若BC=2CF，△ABC的面積是12，求△ABD與△CEF的面積之和．

Answer 1

【答案】(1)見解析； (2) 結論DE=BD+CE成立，理由見解析； (3)6

【解析】

（1）根據BD⊥直線m，CE⊥直線m得∠BDA=∠CEA=90°，而∠BAC=90°，根據等角的余角相等得∠CAE=∠ABD，由AAS證得△ADB≌△CEA，則AE=BD，AD=CE，即可得出結論；
（2）由∠BDA=∠BAC=α，則∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°-α，得出∠CAE=∠ABD，由AAS證得△ADB≌△CEA即可得出答案；
（3）由∠BAD＞∠CAE，∠BDA=∠AEC=∠BAC，∴∠CAE=∠ABD，得出∠CAE=∠ABD，由AAS證得△ADB≌△CEA，得出S△ABD=S△CEA，再由不同底等高的兩個三角形的面積之比等于底的比，得出S△ACF即可得出結果．

(1)證明：∵BD⊥直線m，CE⊥直線m，

∴∠BDA=∠CEA=90°，

∵∠BAC=90°，

∴∠BAD+∠CAE=90°，

∵∠BAD+∠ABD=90°，

∴∠CAE=∠ABD，

在△ADB和△CEA中，

∴△ADB≌△CEA(AAS)，

∴AE=BD，AD=CE，

∴DE=AE+AD=BD+CE；

(2) 結論DE=BD+CE成立；理由如下：

∵∠BDA=∠BAC=α，

∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°-α，

∴∠CAE=∠ABD，

在△ADB和△CEA中，

∴△ADB≌△CEA(AAS)，

∴AE=BD，AD=CE，

∴DE=AE+AD=BD+CE；

(3) ∵∠BAD>∠CAE，∠BDA=∠AEC=∠BAC，

∴∠CAE=∠ABD，

在△ABD和△CEA中，

∴△ABD≌△CEA(AAS)，

∴S△ABD=S△CEA，

設△ABC的底邊BC上的高為h，則△ACF的底邊CF上的高為h，

∴S△ABC= BCh=12，S△ACF= CFh，

∵BC=2CF，

∴S△ACF=6，

∵S△ACF=S△CEF+S△CEA=S△CEF+S△ABD=6，

∴△ABD與△CEF的面積之和為6．