如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1.将三角板中30°角的顶点D放在AB边上移动,使这个30°角的两边分别与△ABC的边AC,BC相交于点E,F,且使DE始终与AB垂直.(1)△BDF是什么三角形?请说明理由;(2)设AD=x,CF=y,试求y与x之间的函数关系式;(不用写出自变量x的取值范围)(3)当移动点D使EF∥AB时,求AD的长.

问题描述:

如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1.将三角板中30°角的顶点D放在AB边上移动,使这个30°角的两边分别与△ABC的边AC,BC相交于点E,F,且使DE始终与AB垂直.
(1)△BDF是什么三角形?请说明理由;
(2)设AD=x,CF=y,试求y与x之间的函数关系式;(不用写出自变量x的取值范围)
(3)当移动点D使EF∥AB时,求AD的长.

(1)△BDF是等边三角形,证明如下:
∵ED⊥AB,∠EDF=30°,∴∠FDB=60°,
∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴∠B=60°,
∴∠DFB=60°,∴△BDF是等边三角形.
(2)∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴AB=2BC=2,
∵CF=y,∴BF=1-y,又△BDF是等边三角形,∴BD=BF=1-y,
∴x=2-(1-y)=1+y,∴y=x-1,
(3)当EF∥AB时,∠CEF=30°,∠FED=∠EDA=90°,
∴CF=

1
2
EF,EF=
1
2
DF,
∵DF=BF=1-y,∴y=
1
4
(1-y),∴y=
1
5

∴x=y+1=
6
5
,即AD=
6
5

答案解析:(1)由已知可得∠FDB=60°,∠B=60°,从而可得到△BDF是等边三角形.
(2)由∠A=30°,∠ACB=90°可得AB=2BC=2,再将CF=y,BF=1-y,代入即可得出x,y的关系;
(3)当EF∥AB时,∠CEF=30°,∠FED=∠EDA=90°,CF=
1
2
EF,EF=
1
2
DF,代入计算即可求得AD的长.
考试点:等边三角形的判定与性质;平行线的性质;三角形内角和定理;直角三角形的性质.
知识点:本题考查的知识点比较多,难度较大,要熟练地掌握等边三角形的判定与性质.