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19.如图,在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,D为AB延长线上一点,点E在BC边上,且BE=BD,连结AE、DE、DC
(1)若∠CAE=30°,求∠BCD的度数.
(2)求证:AE⊥CD.

分析 (1)由全等三角形对应角相等得到∠AEB=∠CDB,利用外角的性质求出∠AEB的度数,即可确定出∠BDC的度数;
(2)根据三角形全等得到∠BAE=∠BCD,再利用直角之间的关系即可得到∠EFC=90°,结论即可得出.

解答 (1)证明:在△ABE和△CBD中,延长AE与DC相交于点F,如图:

在RT△ABE与RT△CBD中,
$\left\{\begin{array}{l}{BE=BD}\\{AB=BC}\end{array}\right.$,
∴Rt△ABE≌Rt△CBD(HL),
∴∠AEB=∠BDC,
∵∠AEB为△AEC的外角,
∴∠AEB=∠ACB+∠CAE=30°+45°=75°,
则∠BDC=75°;
(2)∵△ABE≌△CBD,
∴∠BAE=∠BCD,
∵∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠BCD+∠CEF=90°,
∴∠EFC=90°,
即AF⊥DC.

点评 此题考查了全等三角形的判定与性质,以及三角形的外角性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.

练习册系列答案
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科目:初中数学 来源: 题型:解答题

9.已知,如图,在△ABC中,AB=12,BC=13,以BC为斜边作等腰直角△BCD,E为AC边中点,若∠BAD=45°,求DE的长.

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10.数学问题:计算$\frac{1}{m}+\frac{1}{{m}^{2}}+\frac{1}{{m}^{3}}+…+\frac{1}{{m}^{n}}$*(其中m,n都是正整数,且m≥2,n≥1)
探究问题:为解决上面的数字问题,我们运用数形结合的思想方法,通过不断地分割一个面积为1的正方形,把数量关系和几何图形巧妙地结合起来,并采取一般问题特殊化的策略来进行探究.
探究一:计算$\frac{1}{2}+\frac{1}{{2}^{2}}+\frac{1}{{2}^{3}}+…+\frac{1}{{2}^{n}}$
第1次分割,把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为$\frac{1}{2}$;
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积之和为$\frac{1}{2}+\frac{1}{{2}^{2}}$;
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,…;

第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后二等分,所有阴影部分的面积之和为$\frac{1}{2}+\frac{1}{{2}^{2}}+\frac{1}{{2}^{3}}+…+\frac{1}{{2}^{n}}$,最后空白部分的面积是$\frac{1}{{2}^{n}}$.
根据第n次分割图可得等式:$\frac{1}{2}+\frac{1}{{2}^{2}}+\frac{1}{{2}^{3}}+…+\frac{1}{{2}^{n}}$=1-$\frac{1}{{2}^{n}}$.

探究二:计算$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{{3}^{2}}+\frac{1}{{3}^{3}}+…+\frac{1}{{3}^{n}}$.
第1次分割,把正方形的面积三等分,其中阴影部分的面积为$\frac{2}{3}$;
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,阴影部分的面积之和为$\frac{2}{3}+\frac{2}{{3}^{2}}$;
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,…;

第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后三等分,所有阴影部分的面积之和为$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{{3}^{2}}+\frac{2}{{3}^{3}}+…+\frac{2}{{3}^{n}}$,最后空白部分的面积是$\frac{1}{{3}^{n}}$.
根据第n次分割图可得等式:$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{{3}^{2}}+\frac{2}{{3}^{3}}+…+\frac{2}{{3}^{n}}$=1-$\frac{1}{{3}^{n}}$.
两边同除以2,得$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{{3}^{2}}+\frac{1}{{3}^{3}}+…+\frac{1}{{3}^{n}}$=$\frac{1}{2}$$-\frac{1}{2×{3}^{n}}$\

探究三:计算$\frac{1}{4}+\frac{1}{{4}^{2}}+\frac{1}{{4}^{3}}+..+\frac{1}{{4}^{n}}$.
(仿照上述方法,只画出第n次分割图,在图上标注阴影部分面积,并写出探究过程)

解决问题:根据前面探究结果:
$\frac{1}{2}+\frac{1}{{2}^{2}}+\frac{1}{{2}^{3}}+…+\frac{1}{{2}^{n}}$=1-$\frac{1}{{2}^{n}}$
$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{{3}^{2}}+\frac{1}{{3}^{3}}+…+\frac{1}{{3}^{n}}$=$\frac{1}{2}$$-\frac{1}{2×{3}^{n}}$
$\frac{1}{4}+\frac{1}{{4}^{2}}+\frac{1}{{4}^{3}}+..+\frac{1}{{4}^{n}}$=$\frac{1}{3}$-$\frac{1}{3×{4}^{n}}$.

推出:$\frac{1}{m}+\frac{1}{{m}^{2}}+\frac{1}{{m}^{3}}+…+\frac{1}{{m}^{n}}$=$\frac{1}{m-1}$-$\frac{1}{(m-1){m}^{n}}$.(只填空,其中m、n都是正整数,且m≥2,n≥1)
拓广应用:计算$\frac{5-1}{5}+\frac{{5}^{2}-1}{{5}^{2}}+\frac{{5}^{3}-1}{{5}^{3}}+…+\frac{{5}^{n}-1}{{5}^{n}}$.

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7.阅读下列材料:
在数学综合实践课上,某小组探究了这样一个问题:已知x-y=3,且x>4,y<3,试确定x+y的取值范围.他们是这样解答的:
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∴x=y+3,
又∵x>4,
∴y+3>4,
∴y>1,
又∵y<3,
∴1<y<3…①,
同理可得:4<x<6…②,
由①+②得4+1<x+y<3+6
∴x+y的取值范围是5<x+y<9.
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