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(1)如图1:在△ABC中,AB=AC,当∠ABD=∠ACD=60°时,猜想AB与BD+CD数量关系,请直接写出结果;(2)如图2:在△ABC中,AB=AC,当∠ABD=∠ACD=45°时,猜想AB与BD+CD数量关系并证明你的结论;(

题目详情
(1)如图1:在△ABC中,AB=AC,当∠ABD=∠ACD=60°时,猜想AB与BD+CD数量关系,请直接写出结果______;
(2)如图2:在△ABC中,AB=AC,当∠ABD=∠ACD=45°时,猜想AB与BD+CD数量关系并证明你的结论;
(3)如图3:在△ABC中,AB=AC,当∠ABD=∠ACD=β(20°≤β≤70°)时,直接写出AB与BD+CD数量关系(用含β的式子表示).
▼优质解答
答案和解析
(1)如图1,延长BD至E,使BE=AB,连接AE、CE,
∵∠ABD=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=AB,∠AEB=60°,
∵AB=AC,
∴AC=AE,
∴∠ACE=∠AEC,
∵∠ACD=60°,
∴∠ACE-∠ACD=∠AEC-∠AEB,
即∠DCE=∠DEC,
∴DE=CD,
∴BE=BD+DE=BD+CD,
∴AB=BD+CD;
故答案为:AB=BD+CD;

(2)猜想:AB=
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(BD+CD).
理由如下:如图2,过点A作AE⊥AB交BD的延长线于点E,连接CE,
∵∠ABD=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AE=AB,∠AEB=45°,
∵AB=AC,
∴AC=AE,
∴∠ACE=∠AEC,
∵∠ACD=45°,
∴∠ACE-∠ACD=∠AEC-∠AEB,
即∠DCE=∠DEC,
∴DE=CD,
∴BE=BD+DE=BD+CD,
在Rt△ABE中,AB=BE•cos∠ABD=(BD+CD)•cos45°=
2
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(BD+CD),
即AB=
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(BD+CD);

(3)如图3,过点A作AF⊥BD于点F,延长BD到E,使EF=BF,连接AE、CE,
则AE=AB(等腰三角形三线合一),
∴∠AEB=∠ABD=β,
∵AB=AC,
∴AC=AE,
∴∠ACE=∠AEC,
∵∠ACD=β,
∴∠ACE-∠ACD=∠AEC-∠AEB,
即∠DCE=∠DEC,
∴DE=CD,
∴BE=BD+DE=BD+CD,
在Rt△ABF中,AB•cos∠ABD=
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BE,
即AB•cosβ=
1
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(BD+CD).