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某数学活动小组在作三角形的拓展图形,研究其性质时,经历了如下过程:(1)操作发现:在等腰△ABC中,AB=AC,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图1所示,其中DF⊥

题目详情
某数学活动小组在作三角形的拓展图形,研究其性质时,经历了如下过程:
(1)操作发现:在等腰△ABC中,AB=AC,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图1所示,其中DF⊥AB于点F,EG⊥AC于点G,M是BC的中点,连结MD和ME,则下列结论正确的是___(填序号即可).
AF=AG=
1
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AB;②MD=ME;③整个图形是轴对称图形;④MD⊥ME.
(2)数学思考:在任意△ABC中,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图2所示,M是BC的中点,连结MD和ME,则MD与ME有怎样的数量关系?请给出证明过程;
(3)类比探究:在任意△ABC中,仍分别以AB、AC为斜边,向△ABC的内侧作等腰直角三角形,如图3所示,M是BC的中点,连结MD和ME,试判断△MDE的形状.
答:___.
作业帮


1
2
AB;②MD=ME;③整个图形是轴对称图形;④MD⊥ME.
(2)数学思考:在任意△ABC中,分别以AB、AC为斜边,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图2所示,M是BC的中点,连结MD和ME,则MD与ME有怎样的数量关系?请给出证明过程;
(3)类比探究:在任意△ABC中,仍分别以AB、AC为斜边,向△ABC的内侧作等腰直角三角形,如图3所示,M是BC的中点,连结MD和ME,试判断△MDE的形状.
答:___.
作业帮
1
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1 2 1 1 2 2



作业帮
▼优质解答
答案和解析
(1)通过操作和图形的轴对称性可以发现:①②③是正确的;
∵AB=AC,BM=CM,
∴AM⊥BC,
∴∠AMB=∠AMC=90°,
∵∠ADB=90°,
∴四边形ADBM四点共圆,
∴∠AMD=∠ABD=45°.
∵AM是对称轴,
∴∠AME=∠AMD=45°,
∴∠DME=90°,
∴MD⊥ME,故④正确,
故答案为:①②③④.
(2)MD=ME,
理由:如图1,取AB、AC的中点F、G,连接DF,MF,EG,MG,
作业帮
∴AF=
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AB,AG=
1
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AC.
∵△ABD和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF⊥AB,DF=
1
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AB,EG⊥AC,EG=
1
2
AC,
∴∠AFD=∠AGE=90°,DF=AF,GE=AG.
∵M是BC的中点,
∴MF∥AC,MG∥AB,
∴四边形AFMG是平行四边形,
∴AG=MF,MG=AF,∠AFM=∠AGM.
∴MF=GE,DF=MG,∠AFM+∠AFD=∠AGM+∠AGE,
∴∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
2
AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
1
2
12111222AB,AG=
1
2
AC.
∵△ABD和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF⊥AB,DF=
1
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AB,EG⊥AC,EG=
1
2
AC,
∴∠AFD=∠AGE=90°,DF=AF,GE=AG.
∵M是BC的中点,
∴MF∥AC,MG∥AB,
∴四边形AFMG是平行四边形,
∴AG=MF,MG=AF,∠AFM=∠AGM.
∴MF=GE,DF=MG,∠AFM+∠AFD=∠AGM+∠AGE,
∴∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
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AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
1
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12111222AC.
∵△ABD和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF⊥AB,DF=
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2
AB,EG⊥AC,EG=
1
2
AC,
∴∠AFD=∠AGE=90°,DF=AF,GE=AG.
∵M是BC的中点,
∴MF∥AC,MG∥AB,
∴四边形AFMG是平行四边形,
∴AG=MF,MG=AF,∠AFM=∠AGM.
∴MF=GE,DF=MG,∠AFM+∠AFD=∠AGM+∠AGE,
∴∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
2
AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
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12111222AB,EG⊥AC,EG=
1
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AC,
∴∠AFD=∠AGE=90°,DF=AF,GE=AG.
∵M是BC的中点,
∴MF∥AC,MG∥AB,
∴四边形AFMG是平行四边形,
∴AG=MF,MG=AF,∠AFM=∠AGM.
∴MF=GE,DF=MG,∠AFM+∠AFD=∠AGM+∠AGE,
∴∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
2
AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
1
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12111222AC,
∴∠AFD=∠AGE=90°,DF=AF,GE=AG.
∵M是BC的中点,
∴MF∥AC,MG∥AB,
∴四边形AFMG是平行四边形,
∴AG=MF,MG=AF,∠AFM=∠AGM.
∴MF=GE,DF=MG,∠AFM+∠AFD=∠AGM+∠AGE,
∴∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
2
AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=GE
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=GE∠DFM=∠MGEDF=MGMF=GEMF=GEMF=GE∠DFM=∠MGE∠DFM=∠MGE∠DFM=∠MGEDF=MGDF=MGDF=MG,
∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴DM=ME;

(3)如图2,取BC、AB和AC的中点M、F、G,连接MF、DF、MG、EG.
作业帮
∴MF∥AC,MF=
1
2
AC,MG∥AB,MG=
1
2
AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
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12111222AC,MG∥AB,MG=
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AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
1
2
12111222AB,
∴四边形MFAG是平行四边形,
∴MG=AF,MF=AG,∠AFM=∠AGM,
∵△ADB和△AEC是等腰直角三角形,
∴DF=AF,GE=AG,∠AFD=∠BFD=∠AGE=90°,
∴MF=EG,DF=MG,∠AFM-∠AFD=∠AGM-∠AGE,
即∠DFM=∠MGE.
在△DFM和△MGE中,
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG

∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=EG
∠DFM=∠MGE
DF=MG
MF=EG∠DFM=∠MGEDF=MGMF=EGMF=EGMF=EG∠DFM=∠MGE∠DFM=∠MGE∠DFM=∠MGEDF=MGDF=MGDF=MG,
∴△DFM≌△MGE(SAS),
∴MD=ME,∠MDF=∠EMG.
∵MG∥AB,
∴∠MHD=∠BFD=90°,
∴∠HMD+∠MDF=90°,
∴∠HMD+∠EMG=90°,
即∠DME=90°,
∴△DME为等腰直角三角形.