如圖,△ABC是正三角形,AB=4cm,D,E,F(xiàn)分別是AB,BC,CA邊上的動(dòng)點(diǎn),且AD=BE=CF.
(1)試說(shuō)明:△DEF是正三角形;
(2)當(dāng)DF⊥AC時(shí),求AD的長(zhǎng);
(3)當(dāng)△DEF的面積為數(shù)學(xué)公式cm2時(shí),求AD的長(zhǎng).

(1)證明:∵△ABC是正三角形,
∴AB=BC=AC,∠A=∠B=∠C=60°;
由AD=BE=CF可得出:BD=AF=CE,
∴△ADF≌△BED≌△CFE(SAS),
∴DE=EF=DF
∴△DEF是正三角形,

(2)解:設(shè)AF=x,在Rt△ADF中,∠A=60°,
∴∠ADF=30°,
∴AD=2AF=2x,
又∵AF+CF=AC
∴3x=4,x=,即AD=,

(3)解:作DM⊥EF于點(diǎn)M,過(guò)D作DN⊥AC于N,設(shè)AD=x,
∵∠A=60°,
∴∠ADN=30°,
∴AN=x,DN=x,
則NF=4-x-x=4-x,

當(dāng)△DEF的面積為cm2時(shí),
有面積公式:=DE•DM=DE•DFsin60°,
又∵DE=DF,
∴解得DE=2=DF,
在Rt△DFN中,由勾股定理得:22=(x)2+(4-x)2
x=2,
∴AD=2.
故AD=2.
分析:(1)要證明△DEF是正三角形,則需證明三邊相等,由邊角邊定理可得△ADF≌△BED≌△CFE,由此可得本題結(jié)論;
(2)設(shè)AF=x,在Rt△ADF中,∠A=60°,可得∠ADF=30°,從而AD=2AF=2x,將其代入AF+CF=AC即可求得AD的長(zhǎng);
(3)由△DEF的面積為cm2時(shí),有面積公式:=DE•DFsin60°,根據(jù)DE=DF,可得DE=2,設(shè)AD=x,則FN=4-x,DN=x,根據(jù)勾股定理求出x即可.
點(diǎn)評(píng):本題考查了等邊三角形的性質(zhì),難度適中,關(guān)鍵掌握等邊三角形的判定與性質(zhì)及面積公式.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012•青島模擬)同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了很多正多邊形,現(xiàn)以正六邊形為例再介紹與正多邊形相關(guān)的幾個(gè)概念.如正六邊形ABCDEF各邊對(duì)稱軸的交點(diǎn)O,又稱正六邊形的中心,其中OA稱正六邊形的半徑,通常用R表示,∠AOB稱為中心角,顯然.提出問(wèn)題:正多邊形內(nèi)任意一點(diǎn)到各邊距離之和與這個(gè)正多邊形的半徑R和中心角有什么關(guān)系?
探索發(fā)現(xiàn):
(1)為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們不妨從最簡(jiǎn)單的正多邊形--正三角形入手.
如圖①,△ABC是正三角形,半徑OA=R,∠AOB是中心角,P是△ABC內(nèi)任意一點(diǎn),P到△ABC各邊距離分別為h1、h2、h3 ,確定h1+h2+h3的值與△ABC的半徑R及中心角的關(guān)系.
解:設(shè)△ABC的邊長(zhǎng)是a,面積為S,顯然S=
1
2
a(h1+h2+h3
O為△ABC的中心,連接OA、OB、OC,它們將△ABC分成三個(gè)全等的等腰三角形,過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AB,垂足為M,Rt△AOM中,易知
OM=OAcos∠AOM=Rcos
1
2
∠AOB=Rcos
1
2
×120°=Rcos60°,
AM=OAsin∠AOM=Rsin
1
2
∠AOB=Rsin
1
2
×120°=Rcos60°
∴AB=a=2AM=2Rsin60°
∴S△AOB=
1
2
AB×OM=
1
2
×2Rsin60°•Rcos60°=R2sin60°cos60°
∴S△ABC=3S△AOB=3R2sin60°cos60°
1
2
a(h1+h2+h3)=3R2sin60°cos60°
即:
1
2
×2Rsin60°(h1+h2+h3)=3R2sin60°cos60°
∴h1+h2+h3=3Rcos60°
(2)如圖②,五邊形ABCDE是正五邊形,半徑是R,P是正五邊形ABCDE內(nèi)任意一點(diǎn),P到五邊形ABCDE各邊距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,參照(1)的探索過(guò)程,確定h1+h2+h3+h4+h5的值與正五邊形ABCDE的半徑R及中心角的關(guān)系.
(3)類比上述探索過(guò)程,直接填寫結(jié)論
正六邊形(半徑是R)內(nèi)任意一點(diǎn)P到各邊距離之和 h1+h2+h3+h4+h5+h6=
6Rcos30°
6Rcos30°

正八邊形(半徑是R)內(nèi)任意一點(diǎn)P到各邊距離之和 h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8=
8Rcos22.5°
8Rcos22.5°

正n邊形(半徑是R)內(nèi)任意一點(diǎn)P到各邊距離之和  h1+h2+…+hn=
nRcos
180°
n
nRcos
180°
n

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,△ABC是正三角形,曲線CDEFG…叫做“正三角形的漸開(kāi)線”,其中
CD
DE
EF
、…
的圓心精英家教網(wǎng)依次為A、B、C….當(dāng)漸開(kāi)線延伸開(kāi)時(shí),形成三個(gè)扇形S1、S2、S3和一系列扇環(huán)S4、S5、…若正△ABC的邊長(zhǎng)為1.
(1)求出曲線CDEFG的總長(zhǎng)度.
(2)求出扇環(huán)S4的面積.

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如圖,在直角坐標(biāo)系xOy中,直線AB交x軸于A(1,0),交y軸負(fù)半軸于B(0,-5),C為x軸正半軸上一點(diǎn),且CA=
4
5
CO

(1)求△ABC的面積.
(2)延長(zhǎng)BA到P,使得PA=AB,求P點(diǎn)的坐標(biāo).
(3)如圖,D是第三象限內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且OD⊥BD,直線BE⊥CD于E,OF⊥OD交BE延長(zhǎng)線于F.當(dāng)D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),
OD
OF
的大小是否發(fā)生變化?若改變,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變,求出這個(gè)比值.

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如圖,△ABC是一個(gè)電子跳蚤游戲盤,其中AB=6,AC=7,BC=8.如果跳蚤開(kāi)始時(shí)在BC邊的P0處,BP0=2.跳蚤第一步從P0跳到AC邊的P1(第一次落點(diǎn))處,且CP1=CP0;第二步從P1跳到AB邊的P2(第二次落點(diǎn))處,且AP2=AP1;第三步從P2跳到BC邊的P3(第三次落點(diǎn))處,且BP3=BP2;…;跳蚤按上述規(guī)則一直跳下去,第n次落點(diǎn)為Pn(n為正整數(shù)),則點(diǎn)P1與P2014之間的距離為( 。

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年河南省安陽(yáng)市九年級(jí)(上)期末數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

如圖,△ABC是正三角形,曲線CDEFG…叫做“正三角形的漸開(kāi)線”,其中的圓心依次為A、B、C….當(dāng)漸開(kāi)線延伸開(kāi)時(shí),形成三個(gè)扇形S1、S2、S3和一系列扇環(huán)S4、S5、…若正△ABC的邊長(zhǎng)為1.
(1)求出曲線CDEFG的總長(zhǎng)度.
(2)求出扇環(huán)S4的面積.

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