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问题: 数学

如图1,点G、F分别是等腰△ABC、△ADE底边的中点,∠BAC=∠DAE=∠a,点P是线段CD的中点,试探索∠GPF与∠a的关系,并加以证明。
说明:(1)如果你反复探索,没有解决问题,请写出探索过程(至少写3步);
(2)在你完成(1)之后,可以从如图2,如图3中选取一个图,完成解答
附加题:如图4,在题中,若∠a=90°,连接BE,试探索AP与BE的关系,并加以证明。 图见附件

解答:

第一题好做了,附加题一时难入手呢。先做第一题吧。

分析:一点发出四条线段(AB,AC,AD,AE)二二相等夹角相等可得一对旋转型全等三角形与一个四点共圆图形,而多中点问题可用三角形中位线定理解。

(1)解:
连结BD,CE,∵AB=AC,AD=AD,
∠BAD=∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC=∠CAE,
∴ △ABD≌△ACE ,
∴ ∠ABD=∠ACE,【BD=CE】
延长BD,CE交于K,连结AK,
∵∠ABK=∠ACK,∴aA,B,C,K四点共圆,
∴∠BKC=∠BAC,

∵G,P,F分别是BC,CD,DE的中点,
∴PG//BD(K),PF//CE(K),【PG=PF=CE/2=BD/2】
∴∠GPF+∠BKC=180°[二组边分别平行的角相等或互补]
∴∠GPF+∠BAC=180°

[当∠BAC=90°时三角形GPF为等腰直角三角形]

附加题: