题目内容

4.通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由.
(1)思路梳理
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合.
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.
根据SAS,易证△AFG≌△AFE,得EF=BE+DF.
(2)类比引申
如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°.若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系∠B+∠D=180°时,仍有EF=BE+DF.
(3)联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程.

分析 (1)把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,根据全等得出AE=AG,∠BAE=∠DAG,求出∠FAG=∠FAE,证出△AFG≌△AFE即可;
(2)把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,根据全等得出AE=AG,∠BAE=∠DAG,求出∠FAG=∠FAE,证出△AFG≌△AFE即可;
(3)把△ABD绕点A逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,连接EG,根据全等得出AD=AG,BD=CG,∠B=∠ACG,∠BAD=∠C,求出∠B=45°,∠ECG=90°,∠DAE=∠FEAG,证出△DAE≌△GAE,根据全等得出DE=EG即可.

解答 解:(1)∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠FAG=∠DAF+∠DAG=∠DAF+∠BAE=90°-45°=45°,
∴∠FAG=∠FAE,
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,
在△AFG和△AFE中
$\left\{\begin{array}{l}{AG=AE}\\{∠FAG=∠FAE}\\{AF=AF}\end{array}\right.$
∴△AFG≌△AFE(SAS),
∴EF=FG=BE+DF,
故答案为:SAS,△AFE;

(2)
当∠B+∠D=180°时,EF=BE+DF,
理由是:∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠FAG=∠DAF+∠DAG=∠DAF+∠BAE=90°-45°=45°,
∴∠FAG=∠FAE,
∵∠B+∠ADC=180°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,
在△AFG和△AFE中
$\left\{\begin{array}{l}{AG=AE}\\{∠FAG=∠FAE}\\{AF=AF}\end{array}\right.$
∴△AFG≌△AFE(SAS),
∴EF=FG=BE+DF,
故答案为:∠B+∠D=180°;

(3)
BD2+CE2=DE2,
理由是:∵AB=AC,
∴把△ABD绕点A逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,连接EG,
∴AD=AG,BD=CG,∠B=∠ACG,∠BAD=∠CAG,
∵在Rt△BAC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=°,
∴∠ECG=∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=45°+45°=90°,
∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠EAG=∠CAE+∠CAG=∠CAE+∠BAD=90°-45°=45°,
∴∠DAE=∠FEAG,
在△DAE和△GAE中
$\left\{\begin{array}{l}{AE=AE}\\{∠DAE=∠GAE}\\{AD=AG}\end{array}\right.$
∴△DAE≌△GAE(SAS),
∴DE=EG,
在Rt△ECG中,由勾股定理得:EG2=CE2+CG2,
即BD2+CE2=DE2.

点评 本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,三角形内角和定理,等腰直角三角形的性质的应用,能正确作出辅助线是解此题的关键,证明过程类似.

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