题目内容

如图①，△ABC≌△DEF，将△ABC和△DEF的顶点B与顶点E重合放置．

（1）把△DEF和△ABC放置到如图②位置时，点B（E）、C、D在同一直线上，点B（E）、F、A在同一直线上，AC与FD相交于点O，则∠AFD与∠DCA的数量关系是．
（2）当把△DEF和△ABC放置如图③位置时，连接AF和DC，（1）中的结论还成立吗？请说明理由．
（3）在图③中，连接BO、AD，猜想BO与AD之间有怎样的位置关系？（直接写出结论，无需证明）

解：（1）∵△ABC≌△DEF，
∴∠A=∠D，
又∵∠AOD=∠A+∠AFD，∠AOD=∠D+∠DCA，
∴∠AFD=∠DCA；

（2）∠AFD=∠DCA．
理由如下：∵△ABC≌△DEF，
∴AB=DE，BC=EF，∠ABC=∠DEF，∠BAC=∠EDF，
∴∠ABC-∠FBC=∠DEF-∠FBC，
即∠ABF=∠DEC，
在△ABF与△DEC中，
$\text{[math]}$ ，
∴△ABF≌△DEC（SAS），
∴∠BAF=∠EDC，
∴∠BAC-∠BAF=∠EDF-∠EDC，

即∠FAC=∠CDF，
又∠AOD=∠FAC+∠AFD=∠CDF+∠DCA，
∴∠AFD=∠DCA；

（3）如图，可以证明AO=DO，
根据到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上可得直线BO是线段AD的垂直平分线，
∴BO⊥AD．
故答案为：（1）∠AFD=∠DCA；（3）BO⊥AD
分析：（1）根据全等三角形对应角相等可得∠A=∠D，再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠AOD=∠A+∠AFD，∠AOD=∠D+∠DCA，然后整理即可得解；
（2）根据全等三角形对应边相等可得AB=DE，BC=EF，根据全等三角形对应角相等可得∠ABC=∠DEF，∠BAC=∠EDF，然后推出∠ABF=∠DEC，利用边角边证明△ABF与△DEC全等，根据全等三角形对应角相等可得∠BAF=∠EDC，再推出∠FAC=∠CDF，然后利用三角形的外角性质列式即可得证；
（3）可以证明AO=DO，根据到线段两端点距离的点在线段垂直平分线得到BO⊥AD．
点评：本题主要考查了全等三角形的判定与性质，利用旋转变换只改变图形的位置，不改变图形的形状与大小，找出两三角形全等的条件是解题的关键．