题目内容
【题目】如图1,四边形ABCD,将顶点为A的角绕着顶点A顺时针旋转,若角的一条边与DC的延长线交于点F,角的另一条边与CB的延长线交于点E,连接EF.
●特例发现 若四边形ABCD为正方形,当∠EAF=45°时,则EF、DF、BE满足数量关系为 ;
●深入探究 如图2,如果在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC=∠ADC=90°,当∠EAF=∠BAD时,则EF、DF、BE满足数量关系为 ;
如图3,如果四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互补,当∠EAF=∠BAD 时,EF与DF、BE之间的数量关系是否发生改变?请给出详细的证明过程;
●拓展应用 在(3)中,若BC=4,DC=7,CF=2,求△CEF的周长.
【答案】●特例发现, EF=DF-BE;●深入探究 ,EF=DF-BE;EF=DF-BE,证明见解析;●拓展应用△CEF的周长为15.
【解析】试题分析:“特例发现”与” “深入探究”解题思路一致,都是通过两步全等来实现;在DC上截取DG=BE,第一步,首先证△ADG≌△ABE,得AE=AG;第二步,证△AGF≌△AEF,得EF=GF,由此得到DF、EF、BE的数量关系.
根据前三问的结论知:EF=DF-BE,那么△CEF的周长可转化为:CE+EF+FC=CE+(DF-BE)+FC =BC+DC+2FC,从而得解.
试题解析:●特例发现 EF=DF-BE;
●深入探究 EF=DF-BE,
如图4,在DC上截取DG,使DG=BE,连接AG.
∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ABE=∠D.
又∵AB=AD,DG=BE,
∴△ABE≌△ADG(SAS).
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG.
又∵∠DAG+∠BAF=∠BAE+∠BAF=∠EAF=∠BAD,
∴∠GAF=∠BAD-(∠DAG+∠BAF)=∠BAD,
∴∠GAF=∠EAF.
∵AE=AG (前面已证),AF=AF,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=GF.
∴EF=GF=DF-DG=DF-BE.
●拓展应用
△CEF的周长:CE+EF+FC=CE+(DF-BE)+FC
=(CE-BE)+DF+FC
=(CE-BE)+(DC+FC)+FC
=BC+DC+2FC
=4+7+2×2
=15.