1.如图,在△ABC中,AB=BC,D、E分别是边AB、BC上的动点,且BD=BE,连接CD,AE点M、N、P分别是CD,AE、AC的中点,设∠B=α.(1)观察猜想在求的值时小明运用从特殊到一般的方法,先令α=60°,解题思路如下:如图①,先由AB=BC,BD=BE,得到CE=AD,再由中位线的性质得到PM=PN,∠NPM=60°,进而得出△PMN是等边三角形,∴==.②如图②,当α=90时,仿照小明的思路求的值.(2)探究证明如图③,试猜想的值是否与α(0°<α<180°)的度数有关,若有关,请用含α的式子表示出,若无关,请说明理由;(3)拓展应用如图④,AC=2,∠B=36°,点D、E分别是射线AB,射线CB上的动点,且AD=CE点M,N,P分别是线段CD,AE,AC的中点,当BD=1时,请直接写出MN的长.2.问题提出:(1)如图1,在四边形ABCD中,连接AC、BD,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转90°,得到△ADE,点B的对应点落在点D,点C的对应点为点E,可知点C、D、E在一条直线上,则△ACE为三角形,BC、CD、AC的数量关系为;探究发现:(2)如图2,在⊙O中,AB为直径,点C为的中点,点D为圆上一个点,连接AD、CD、AC、BC、BD,且AD<BD,请求出CD、AD、BD间的数量关系.拓展延伸:(3)如图3,在等腰直角三角形ABC中,点P为AB的中点,若AC=13,平面内存在一点E,且AE=10,CE=13,当点Q为AE中点时,PQ=.3.(1)问题发现如图①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=kAC,点D是AB上一点,DE∥BC.填空:BD,CE的数量关系为;位置关系为;(2)类比探究如图②,将△ADE绕着点A顺时针旋转,旋转角为α(0°<α≤90°),连接BD,CE,请问(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.(3)拓展延伸在(2)的条件下,将△ADE绕点A顺时针旋转,旋转角为α,直线BD,CE交于点F,若AC=1,AB=,当∠ACE=15°时,请直接写出BF的长.4.正方形ABCD中,点P为直线AB上一个动点(不与点A,B重合),连接DP,将DP绕点P旋转90°得到EP,连接DE,过点E作CD的垂线,交射线DC于M,交射线AB于N.问题出现:(1)当点P在线段AB上时,如图1,线段AD,AP,DM之间的数量关系为;题探究:(2)①当点P在线段BA的延长线上时,如图2,线段AD,AP,DM之间的数量关系为;②当点P在线段AB的延长线上时,如图3,请写出线段AD,AP,DM之间的数量关系并证明;问题拓展:(3)在①②的条件下,若AP=,∠DEM=15°,则DM=.5.下面是数学王老师布置的一到课后思考题.已知:如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为线段BC上一动点(不与端点B、C重合),以AD为边作正方形ADEF,连接CF.请判断CF、BC和CD的数量关系.小明思考了一会儿了,认为可以先证明△ABD≌△ACF(SAS),从而可得出CF、BC和CD的数量关系为.(请把正确答案填在横线上)(2)类比探究如图2,当点D在线段BC延长线上时,其他条件不变,请判断CF、BC和CD三条线段之间的关系,并说明理由.(3)解决问题如图3,当D在线段BC反向延长线上时,且点A、F分别在直线BC的两侧,正方形ADEF边长为2,对角线AE、DF相交于点O,并连接OC,并求OC的长.6.如图所示,在△ABC中,D、E分别是AB、AC上的点,DE∥BC,如图①,然后将△ADE绕A点顺时针旋转一定角度,得到图②,然后将BD、CE分别延长至M、N,使DM=BD,EN=CE,得到图③,请解答下列问题:(1)若AB=AC,请探究下列数量关系:①在图②中,BD与CE的数量关系是;②在图③中,猜想AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,并证明你的猜想;(2)若AB=k•AC(k>1),按上述操作方法,得到图④,请继续探究:AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,直接写出你的猜想,不必证明.7.已知:△ABC是等边三角形,点D是△ABC(包含边界)平面内一点,连接CD,将线段CD绕C逆时针旋转60°得到线段CE,连接BE,DE,AD,并延长AD交BE于点P.(1)观察填空:当点D在图1所示的位置时,填空:①与△ACD全等的三角形是.②∠APB的度数为.(2)猜想证明:在图1中,猜想线段PD,PE,PC之间有什么数量关系?并证明你的猜想.(3)拓展应用:如图2,当△ABC边长为4,AD=2时,请直接写出线段CE的最大值.8.(1)探索发现如图1,在△ABC中,点D在边BC上,△ABD与△ADC的面积分别记为S1与S2,试判断与的数量关系,并说明理由.(2)阅读分析小东遇到这样一个问题:如图2,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,射线AM交BC于点D,点E、F在AM上,且∠CEM=∠BFM=90°,试判断BF、CE、EF三条线段之间的数量关系.小东利用一对全等三角形,经过推理使问题得以解决.填空:①图2中的一对全等三角形为;②BF、CE、EF三条线段之间的数量关系为.(3)类比探究如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,AC与BD交于点O,点E、F在射线AC上,且∠BCF=∠DEF=∠BAD.①判断BC、DE、CE三条线段之间的数量关系,并说明理由;②若OD=3OB,△AED的面积为2,直接写出四边形ABCD的面积.9.(1)探究发现下面是一道例题及其解答过程,请补充完整.如图1,在等边三角形ABC内部有一点P,PA=3,PB=4,PC=5.求∠APB的度数.解:将△APC绕点A逆时针旋转60°,得到△AP′B,连接PP',则△APP'为等边三角形.∵P′P=PA=3,PB=4,P'B=PC=5,∴P'P2+PB2=P′B2△BPP'为三角形∴∠APB的度数为.(2)类比延伸如图2,在正方形ABCD内部有一点P,若∠APD=135°,试判断线段PA、PB、PD之间的数量关系,并说明理由.(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC.点P在直线AB上方且∠APB=60°,试判断是否存在常数k,满足(kPA)2+PB2=PC2.若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.10.如图1所示,边长为4的正方形ABCD与边长为a(1<a<4)的正方形CFEG的顶点C重合,点E在对角线AC上.【问题发现】如图1所示,AE与BF的数量关系为;【类比探究】如图2所示,将正方形CFEG绕点C旋转,旋转角为α(0<α<30°),请问此时上述结论是否还成立?如成立写出推理过程,如不成立,说明理由;【拓展延伸】若点F为BC的中点,且在正方形CFEG的旋转过程中,有点A、F、G在一条直线上,直接写出此时线段AG的长度为.11.问题发现:如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=60°,D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,连接EC,则:(1)①∠ACE的度数是;②线段AC,CD,CE之间的数量关系是.拓展探究:(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到AE,连接EC,请写出∠ACE的度数及线段AD,BD,CD之间的数量关系,并说明理由;解决问题:(3)如图3,在Rt△DBC中,DB=3,DC=5,∠BDC=90°,若点A满足AB=AC,∠BAC=90°,请直接写出线段AD的长度.12.【问题提出】在△ABC中,AB=AC≠BC,点D和点A在直线BC的同侧,BD=BC,∠BAC=α,∠DBC=β,且α+β=120°,连接AD,求∠ADB的度数.(不必解答)【特例探究】小聪先从特殊问题开始研究,当α=90°,β=30°时,利用轴对称知识,以AB为对称轴构造△ABD的轴对称图形△ABD′,连接CD′(如图2),然后利用α=90°,β=30°以及等边三角形等相关知识便可解决这个问题.请结合小聪研究问题的过程和思路,在这种特殊情况下填空:△D′BC的形状是三角形;∠ADB的度数为.【问题解决】在原问题中,当∠DBC<∠ABC(如图1)时,请计算∠ADB的度数;【拓展应用】在原问题中,过点A作直线AE⊥BD,交直线BD于E,其他条件不变若BC=7,AD=2.请直接写出线段BE的长为.13.如图1,点B在直线l上,过点B构建等腰直角三角形ABC,使∠BAC=90°,且AB=AC,过点C作CD⊥直线l于点D,连接AD.(1)小亮在研究这个图形时发现,∠BAC=∠BDC=90°,点A,D应该在以BC为直径的圆上,则∠ADB的度数为°,将射线AD顺时针旋转90°交直线l于点E,可求出线段AD,BD,CD的数量关系为;(2)小亮将等腰直角三角形ABC绕点B在平面内旋转,当旋转到图2位置时,线段AD,BD,CD的数量关系是否变化,请说明理由;(3)在旋转过程中,若CD长为1,当△ABD面积取得最大值时,请直接写AD的长.14.如图1,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点E与正方形ABCD的顶点A重合,三角板的一边交CD于点F.另一边交CB的延长线于点G.(1)观察猜想:线段EF与线段EG的数量关系是;(2)探究证明:如图2,移动三角板,使顶点E始终在正方形ABCD的对角线AC上,其他条件不变,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明:若不成立.请说明理由:(3)拓展延伸:如图3,将(2)中的“正方形ABCD”改为“矩形ABCD”,且使三角板的一边经过点B,其他条件不变,若AB=a、BC=b,求的值.15.如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2,BC=1,点D,E分别是边BC,AC的中点,连接DE.将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.(1)问题发现①当α=0°时,=;②当α=180°时,=.(2)拓展探究试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情况给出证明.(3)问题解决当△EDC旋转至A、B、E三点共线时,直接写出线段BD的长.16.(1)问题发现如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.填空:①∠AEB的度数为;②线段AD、BE之间的数量关系为.(2)拓展探究如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由.(3)解决问题如图3,在正方形ABCD中,CD=2,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.17.问题发现:(1)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=k•AC(k>1),D是AB上一点,DE∥BC,则BD,EC的数量关系为.类比探究(2)如图2,将△AED绕着点A顺时针旋转,旋转角为a(0°<a<90°),连接CE,BD,请问(1)中BD,EC的数量关系还成立吗?说明理由拓展延伸:(3)如图3,在(2)的条件下,将△AED绕点A继续旋转,旋转角为a(a>90°).直线BD,CE交于F点,若AC=1,AB=,则当∠ACE=15°时,BF•CF的值为.18.(1)【问题发现】如图1,△ABC和△ADE均为等边三角形,点B,D,E在同一直线上.填空:①线段BD,CE之间的数量关系为;②∠BEC=°.(2)【类比探究】如图2,△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠AED=90°,AC=BC,AE=DE,点B,D,E在同一直线上.请判断线段BD,CE之间的数量关系及∠BEC的度数,并给出证明.(3)【解决问题】如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=5,点D在AB边上,DE⊥AC于点E,AE=3.将△ADE绕点A旋转,当DE所在直线经过点B时,点C到直线DE的距离是多少?(要求画出示意图并直接