在△ABC中,AC与BC长度相等,且∠ACB为直角,点D恰好位于AC的中点。这是几何学中的经典场景。
(1)如图1所示,E是线段DC上的任意一点。将线段DE逆时针旋转90°,得到线段DF,然后连接CF。过点F作垂直于FC的直线,交直线AB于点H。接下来的任务是探究并证明FH与FC的关系。经过详细的推理,我们可以发现并证明FH与FC的数量关系为等长。
(2)在图2中,假设E为线段DC延长线上的任意一点,其余条件与(1)相同。在这种情况下,我们的结论是在(1)中得出的,它并没有改变。即FH仍然与FC等长。
【涉及考点】此题涉及全等三角形的判定与性质,特别是对于AAS和ASA全等定理的应用;同时考察了三角形中位线定理,即在一个三角形中,中位线平行于第三边且等于第三边的一半。
【解题分析】
对于(1)的证明:我们首先确定G为AB的中点(因为D是AC的中点,所以中位线的性质得到DC=DG)。通过构造并应用直角和全等三角形的判定条件,我们得以证明△CEF与△FGH是全等的,从而得到CF=FH。
对于(2)的结论:我们通过相似的推理过程和全等三角形的判定条件,可以得出即使在E位于DC延长线上的情况下,FH与FC仍然保持等长的关系。
【详细解答】
解:(1)为了证明FH与FC等长,我们延长DF至G使FG=EC,那么可以得出三角形CEF与三角形FGH是全等的(根据AAS全等定理),因此CF=FH。
(2)无论E位于DC上还是其延长线上,由于DF的性质和AC=BC的事实,我们依然能证明△CEF≌△FGH(依据ASA全等定理),所以FH与FC的关系并没有改变,依然是等长的。
【总结】
本题主要考察了全等三角形的性质和判定方法,以及三角形中位线的应用。通过严谨的逻辑推理和几何图形的分析,我们可以得出结论并验证其正确性。