(1)探究:如图1,E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,且∠EAF=45°,请猜测并写出线段DF、BE、EF之间的等量关系(不必证明);
(2)变式:如图2,E、F分别在四边形ABCD的边BC、CD上,∠B+∠D=180°,AB=AD,∠EAF=∠BAD,则线段BE、EF、FD的等量关系又如何?请加以证明;
(3)应用:在条件(2)中,若∠BAD=120°,AB=AD=1,BC=CD(如图3),求此时△CEF的周长.
网友回答
解:(1)EF=BE+DF.
(2)EF=BE+DF.
证明:延长CB至M,使BM=DF,
∵∠ABC+∠D=180°,∠1+∠ABC=180°,
∠1=∠D,
又∵AB=AD,
∴△ABM≌△ADF.
∴AF=AM,∠2=∠3.
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠2+∠4=∠BAD=∠EAF.
∴∠3+∠4=∠EAF,即∠MAE=∠EAF.
又∵AE=AE,
∴△AME≌△AFE.
∴EF=ME,即EF=BE+BM.
∴EF=BE+DF.
(3)连接AC,
∵AB=AD,BC=CD,AC=AC,
∴△ABC≌△ADC(SSS).
∴∠B=∠D,∠DAC=∠BAC.
∵∠B+∠D=180°,
∴∠B=90°,∠BAC=∠BAD=60°.
∴在Rt△ABC中,
BC=ABtan60°=,
由(2)得EF=BE+DF.
∴△CEF的周长=CE+CF+EF=2BC=2.
解析分析:(1)结论虽然没有要求证明,从探求线段DF、BE、EF之间的等量关系可知,证明EF=BE+DF,需要将△ADF绕点A顺时针旋转90°,旋转后点F对应点M,构成△AME再寻找它与△AFE全等的条件;以此为启发,图(2),(3)用类似方法可解.
点评:本题综合考查用旋转法证明全等三角形、同时考查了正方形和四边形的有关知识.注意对三角形全等和解直角三角形的综合应用.