如图(1),在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠ABC的平分线BE交AC于E. (1)求证:AE=BC; (2)如图(2),过点E作EF∥BC交AB于F,将△AEF绕点A逆时针旋转角α(0°<α<144°)得到△AE'F′,连结CE′

问题描述:

如图(1),在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠ABC的平分线BE交AC于E.

(1)求证:AE=BC;
(2)如图(2),过点E作EF∥BC交AB于F,将△AEF绕点A逆时针旋转角α(0°<α<144°)得到△AE'F′,连结CE′,BF′,求证:CE′=BF′;
(3)在图(2)的旋转过程中当旋转角α=______时,CE′∥AB.

(1)证明:∵∠A=36°,AB=AC,
∴∠ABC=∠C=

1
2
(180°-36°)=72°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=
1
2
×72°=36°,
∴∠BEC=∠A+∠ABE=36°+36°=72°,
∴∠ABE=∠A,∠BEC=∠C,
∴AE=BE,BE=BC,
∴AE=BC;
(2)证明:∵AB=AC,EF∥BC,
∴AE=AF,
由旋转的性质得,∠E′AC=∠F′AB,AE′=AF′,
在△CAE′和△BAF′中,
AE′=AF′
∠E′AC=∠F′AB
AB=AC

∴△CAE′≌△BAF′(SAS),
∴CE′=BF′;
(3)存在CE′∥AB.
由(1)可知AE=BC,
所以,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,点E经过的路径(圆弧)与过点C且与AB平行的直线l相交于点M、N,如图,
①当点E的像E′与点M重合时,四边形ABCM是等腰梯形,
所以,∠BAM=∠ABC=72°,
又∵∠BAC=36°,
∴α=∠CAM=36°;
②当点E的像E′与点N重合时,
∵CE′∥AB,
∴∠AMN=∠BAM=72°,
∵AM=AN,
∴∠ANM=∠AMN=72°,
∴∠MAN=180°-72°×2=36°,
∴α=∠CAN=∠CAM+∠MAN=36°+36°=72°,
综上所述,当旋转角为36°或72°时,CE′∥AB.
故答案为:36°或72°.