为了进一步探究三角形中线的作用，数学兴趣小组合作交流时，小丽做了如下尝试：如图1，在中，是边上的中线，延长到点M ，使，连接.图1 图2 图3

1. 为了进一步探究三角形中线的作用，数学兴趣小组合作交流时，小丽做了如下尝试：如图1，在 $\text{[math]}$ 中， $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 边上的中线，延长 $\text{[math]}$ 到点M ，使 $\text{[math]}$ ，连接 $\text{[math]}$ .

图1 图2 图3

(1) 【探究发现】图1中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的数量关系是，位置关系是；

(2) 【初步应用】如图2，在 $\text{[math]}$ 中， $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 边上的中线，若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，判断 $\text{[math]}$ 的形状；

(3) 【探究提升】如图3，在 $\text{[math]}$ 中，若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， D为 $\text{[math]}$ 边上的点，且 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的取值范围.

【考点】

三角形三边关系; 勾股定理的逆定理; 相似三角形的判定与性质; 三角形全等的判定-SAS;

【答案】

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实践探究题困难

1. 定义：如果四边形的一条对角线把该四边形分割成两个等腰三角形，且这条对角线是这两个等腰三角形的腰，那么我们称这个四边形为“双等腰四边形”。

(1) 如图①，在四边形ABCD中，∠BAD=∠BCD=90°，连结BD，E是BD的中点，连结AE，CE.

①试判断四边形ABCE是否为“双等腰四边形”，并说明理由.

②若∠AEC=90°，求∠ABC的度数.

(2) 如图②，E是矩形ABCD内一点，F是边CD上一点，四边形AEFD是“双等腰四边形”，且AD=DE.延长AE交BC于点G，连结FG.若AD=5， $\text{[math]}$ 求AB的长。

实践探究题困难

2. 如图1，小丽借助几何软件进行数学探究：第一步，画出矩形ABCD和矩形EFGH，点E，F在边AB上 $\text{[math]}$ ，且点C，D，G，H在直线AB的同侧；第二步，设置 $\text{[math]}$ ，矩形EFGH能在边AB上左右滑动；第三步，画出边EF的中点 $\text{[math]}$ ，射线OH与射线AD相交于点 $\text{[math]}$ （点 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 不重合），射线OG与射线BC相交于点 $\text{[math]}$ （点Q，C不重合），观测DP，CQ的长度.

(1) 如图2，小丽取AB=4，EF=3，m=1，n=3，滑动矩形EFGH，当点E，A重合时，CQ=.

(2) 小丽滑动矩形EFGH，使得О恰为边AB的中点.她发现对于任意的m≠n，DP=CQ总成立.请说明理由.

(3) 经过数次操作，小丽猜想，设定m，n的某种数量关系后，滑动矩形EFGH，DP=CQ总成立.小丽的猜想是否正确？请说明理由.

实践探究题困难

(1) 问题背景：如图1，点E在BC上，AB⊥BC，AE⊥ED，DC⊥BC，求证： $\text{[math]}$ ＝ $\text{[math]}$ ．

(2) 尝试应用：如图2，在▱ABCD中，点F在DC边上，将△ADF沿AF折叠得到△AEF，且点E恰好为BC边的中点，求 $\text{[math]}$ 的值．

(3) 拓展创新：如图3，在菱形ABCD中，点E，F分别在BC，DC边上，∠AFE＝∠D，AE⊥FE，FC＝2．EC＝6．请直接写出cos∠AFE的值．

实践探究题困难