已知:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,BC=DC,∠BCD=120°,将直角三角板PMN的30°角的顶点P与点A重合,旋转三角板PMN,在旋转过程中

发布时间:2020-08-13 14:35:21

已知:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,BC=DC,∠BCD=120°,将直角三角板PMN的30°角的顶点P与点A重合,旋转三角板PMN,在旋转过程中,三角板PMN的直角边PM与直线BC交于点E,斜边PN与直线DC交于点F,连接EF.
(1)当E、F分别在线段BC、CD上时,(如图①),求证:EF=BE+DF;
(2)当E、F分别在直线BC、CD上时,(如图②、图③),线段EF、BE、DF之间又有怎样的数量关系,请直接写出结论.

网友回答

解:(1)延长CD到H点,使DH=BE,连接AH,
∵∠BAD=60°,∠BCD=120°,
∴∠D+∠B=180°,
∵∠ADF+∠ADH=180°,
∴∠ADH=∠B,
∵AD=AB,DH=BE,
∴在△ADH和△ABE中,

∴△ADH≌△ABE(SAS),
∴AH=AE,∠HAD=∠EAB,
∵∠DAB=60°,∠FAE=30°,
∴∠EAB+∠DAF=30°,
∴∠DAF+∠HAD=30°,即∠HAF=30°,
∴在△HAF和△EAF中,

∴△HAF≌△EAF(SAS),
∴HF=EF,
∵HF=HD+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,

(2)如图②,BE=EF+DF,
如图③,DF=EF+BE.

解析分析:(1)延长CD到H点,使DH=BE,连接AH,根据四边形内角和定理、平角的定义,即可推出∠ADC+∠ABC=180°,∠B=∠ADH,再由AD=AB,即可推出△ABE≌△ADH,推出∠EAB=∠HAD,根据∠NAM=30°,即可推出∠HAF=30°,结合题意推出△AHF≌△AEF后,根据全等三角形的性质即可推出结论;
(2)如图②,在BE上截取BO=DF,连接AO,根据全等三角形的判定定理推出△DAF≌△BAO,△EFA≌△OEA,推出EF=EO,DF=BO,即得BE=EF+DF;如图③,在DF上截取DR=BE,连接AR,根据全等三角形的判定定理推出△DAR≌△BAE,△EFA≌△RAF,推出EF=RF,DR=BE,即得DF=EF+BE.

点评:本题主要考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,关键在于正确地作出辅助线,证明相关的三角形全等.
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