(3)设BD=x,利用△BCD∽△BAC,得=,列出方程即可解决问题.
【解答】解:(1)如图1中,∵∠A=40°,∠B=60°, ∴∠ACB=80°,
∴△ABC不是等腰三角形, ∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD=∠ACB=40°, ∴∠ACD=∠A=40°, ∴△ACD为等腰三角形,
∵∠DCB=∠A=40°,∠CBD=∠ABC, ∴△BCD∽△BAC,
∴CD是△ABC的完美分割线.
(2)①当AD=CD时,如图2,∠ACD=∠A=45°, ∵△BDC∽△BCA, ∴∠BCD=∠A=48°,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=96°.
②当AD=AC时,如图3中,∠ACD=∠ADC=∵△BDC∽△BCA, ∴∠BCD=∠A=48°,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=114°.
③当AC=CD时,如图4中,∠ADC=∠A=48°, ∵△BDC∽△BCA, ∴∠BCD=∠A=48°,
∵∠ADC>∠BCD,矛盾,舍弃. ∴∠ACB=96°或114°. (3)由已知AC=AD=2, ∵△BCD∽△BAC, ∴∴(
=
,设BD=x, )2=x(x+2),
=66°,
∵x>0,
∴x=﹣1,
∵△BCD∽△BAC, ∴
=
=
×2=
, ﹣
.
∴CD=
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会分类讨论思想,属于中考常考题型.
14. (2016年浙江省衢州市)如图1,在直角坐标系xoy中,直线l:y=kx+b交x轴,y轴于点E,F,点B的坐标是(2,2),过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足为A、C,点D是线段CO上的动点,以BD为对称轴,作与△BCD或轴对称的△BC′D. (1)当∠CBD=15°时,求点C′的坐标. (2)当图1中的直线l经过点A,且k=﹣
时(如图2),求点D由C到O的运动过程中,
线段BC′扫过的图形与△OAF重叠部分的面积.
(3)当图1中的直线l经过点D,C′时(如图3),以DE为对称轴,作于△DOE或轴对称的△DO′E,连结O′C,O′O,问是否存在点D,使得△DO′E与△CO′O相似?若存在,求出k、b的值;若不存在,请说明理由.
【考点】相似形综合题.
【分析】(1)利用翻折变换的性质得出∠CBD=∠C′BD=15°,C′B=CB=2,进而得出CH的长,进而得出答案;
(2)首先求出直线AF的解析式,进而得出当D与O重合时,点C′与A重合,且BC′扫过的图形与△OAF重合部分是弓形,求出即可;
(3)根据题意得出△DO′E与△COO′相似,则△COO′必是Rt△,进而得出Rt△BAE≌Rt△BC′E(HL),再利用勾股定理求出EO的长进而得出答案. 【解答】解:(1)∵△CBD≌△C′BD, ∴∠CBD=∠C′BD=15°,C′B=CB=2, ∴∠CBC′=30°,
如图1,作C′H⊥BC于H,则C′H=1,HB=∴CH=2﹣
,
,1);
,
∴点C′的坐标为:(2﹣
(2)如图2,∵A(2,0),k=﹣∴代入直线AF的解析式为:y=﹣∴b=
,
x+
, x+b,
则直线AF的解析式为:y=﹣∴∠OAF=30°,∠BAF=60°,
,
∵在点D由C到O的运动过程中,BC′扫过的图形是扇形,
∴当D与O重合时,点C′与A重合, 且BC′扫过的图形与△OAF重合部分是弓形, 当C′在直线y=﹣
x+
上时,BC′=BC=AB,
∴△ABC′是等边三角形,这时∠ABC′=60°, ∴重叠部分的面积是:
(3)如图3,设OO′与DE交于点M,则O′M=OM,OO′⊥DE, 若△DO′E与△COO′相似,则△COO′必是Rt△,
在点D由C到O的运动过程中,△COO′中显然只能∠CO′O=90°, ∴CO′∥DE, ∴CD=OD=1, ∴b=1,
连接BE,由轴对称性可知C′D=CD,BC′=BC=BA, ∠BC′E=∠BCD=∠BAE=90°, 在Rt△BAE和Rt△BC′E中 ∵
,
﹣
×22=π﹣
;
∴Rt△BAE≌Rt△BC′E(HL), ∴AE=C′E,
∴DE=DC′+C′E=DC+AE, 设OE=x,则AE=2﹣x, ∴DE=DC+AE=3﹣x,
由勾股定理得:x2+1=(3﹣x)2, 解得:x=,
∵D(0,1),E(,0), ∴k+1=0,
解得:k=﹣,