题目内容

12.问题背景:如图①,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAP=60°,探究图中线段BE、EF、FD之间的等量关系,小王同学探究此问题的方法是,延长FD到点G,使DG=BE.连结AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是EF=BE+FD.
探索延伸:如图②,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAF=$\frac{1}{2}$∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
实际应用:如图③,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙再指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向行驶60海里到达E处,同时舰艇乙沿北偏东50°的方向行驶100海里到达F处,此时指挥中心观测到甲、乙两舰艇之间的夹角(∠EOF)为70°,试求此时两舰艇之间的距离.

分析 问题背景:延长FD到点G.使DG=BE.连结AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论;
探索延伸:延长CD至H,使DH=BE,连接AH,证明△ABE≌△ADH,再证明△EAF≌△HAF,可得出结论;
实际应用:连接EF,延长AE,BF相交于点M,根据探索延伸中的结论解答;

解答 解:(1)延长FD到点G.使DG=BE.连结AG,
在Rt△ABE和Rt△ADG中,$\left\{\begin{array}{l}{AB=AD}\\{BE=DG}\end{array}\right.$,
∴Rt△ABE≌Rt△ADG,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∴∠GAF=∠EAF,
在△AEF和△AGF中,$\left\{\begin{array}{l}{AE=AG}\\{∠EAF=∠GAF}\\{AF=AF}\end{array}\right.$,
∴△AEF≌△AGF,
∴EF=GF,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+FD;
(2)成立,EF=BE+FD;
理由:延长CD至H,使DH=BE,连接AH,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADH+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADH,
在△ABE和△ADH中,$\left\{\begin{array}{l}{AB=AD}\\{∠B=∠ADH}\\{DE=DH}\end{array}\right.$,
∴△ABE≌△ADH,
∴AE=AH,∠BAE=∠DAH,
∵∠EAF=$\frac{1}{2}$∠BAD,
∴∠EAF=∠HAF,
在△EAF和△HAF中,$\left\{\begin{array}{l}{AE=AH}\\{∠EAF=∠HAF}\\{AF=AF}\end{array}\right.$,
∴△EAF≌△HAF,
∴FH=EF,
∴EF=BE+DF,
结论运用:解:如图3,连接EF,延长AE、BF交于点C,
∵∠AOB=30°+90°+(90°-70°)=140°,
∠EOF=70°,
∴∠EOF=$\frac{1}{2}$∠AOB,
∵OA=OB,
∠OAC+∠OBC=(90°-30°)+(70°+50°)=180°,
∴符合探索延伸中的条件
∴结论EF=AE+BF成立,
即EF=60+100=160海里,
答:此时两舰艇之间的距离是160海里.

点评 此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理的运用、等腰直角三角形的性质,题目的综合性较强,难度较大,解题的关键是正确的作出辅助线构造全等三角形,解答时,注意类比思想的应用.

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