一:正方形中的半角模型
【條件】如圖①兩個(gè)角共頂點(diǎn),②其中一個(gè)角(45)是另一個(gè)角(90)的一半

【結(jié)論】①EF=BE+DF
①∶延長(zhǎng)CB至點(diǎn)P,使得BP=DF 連接AP,
第一次全等 第二次全等
在△ABP和△ADF中 在△AEP和△AEF中
AB=AD(正方形邊長(zhǎng)相等) AP=AF
∠ABP=∠ADF=90o ∠PAE=∠FAE
BP=DF(構(gòu)造) AE=AE
∴ △ABP≌△ADF(SAS) ∴△AEP≌△AEF(SAS)
∴AP=AF ,∠1=∠2 ∴PE=EF
∵∠2+∠3=45o 即PB+BE=EF
∴∠1+∠3=45o, ∴DF+BE =EF
∴∠PAE=∠FAE
②EA平分∠BEF,F(xiàn)A平分∠DFE
由①得: △AEP≌△AEF,
則∠4=∠5,∠AFE=∠P
又△APB≌△AFD,
∴∠P=∠AFD,
∴∠AFE=∠AFD
∴EA平分∠BEF,F(xiàn)A平分∠DFE
③△EFC的周長(zhǎng)等于正方形邊長(zhǎng)的2倍

由①得:EF=BE+DF,
∴△EFC的周長(zhǎng)=EF+EC+CF=BE+DF+EC+CF
=BC+DC,
∴△EFC的周長(zhǎng)等于正方形邊長(zhǎng)的

④ 如圖:作AM⊥EF,則AM=AB

過A作AM⊥EF,
則∠AME=∠B=90o。
由①得∠1=∠2,AE=AE,
∴△ABE≌△AME(AAS)
∴AM=AB
⑤ 如圖:
∠EAF=45o,則EF2=BE2+FC2
【證明】 如圖,過點(diǎn)A作AP⊥AF 且AP=AF.連接PE
∵∠CAB= ∠PAF=90o,∠1=∠2
第一次全等 第二次全等
在△ABP和△ACF中 在△AEP和△AEF中
AB=AC AP=AF
∠2=∠1 ∠PAE=∠FAE
AP=AF AE=AE
∴ △ABP≌△ACF(SAS) ∴△AEP≌△AEF(SAS)
∴BP=CF ,∠ABP=∠C=45o ∴PE=EF
∵∠EAF=45o 在Rt△PBE中,PE2=PB2+BE2
∴∠1+∠3=45o, 即EF2=CF2+BE2
∴∠2+∠3 =45o
eq \\ac(○,巧) eq \\ac(○,記) eq \\ac(○,口) eq \\ac(○,訣)
見半角,旋全角,蓋半角,得半角。

二:等腰三角形中的半角模型
【條件】 如圖,△ABC是等邊三角形,△BDC 是等腰三角形,
且∠BDC=120°,∠MDN=60,

【結(jié)論】①M(fèi)N= BM+CN;
②△MAN 的周長(zhǎng)等于△ABC邊長(zhǎng)的 2 倍;
③MD是∠BMN的平分線,ND是∠CNM的平分線
【證明】∵△BDC是等腰三角形,且∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠DBC=30°.
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC = ∠BAC = ∠BCA=60°,
∴∠DBA= ∠DCA=90°.
延長(zhǎng) AB至點(diǎn)F,使BF=CN,連接DF,
如圖.在△BDF 和△CDN 中,DB=DC,∠DBF=∠DCN,BF=CN,
∴△BDF≌△CDN(SAS),
∴∠BDF=∠CDN,∠F=∠CND,DF=DN.
∵∠MDN=60°, ∴∠BDM+∠CDN=60°,∴∠BDM+∠BDF=60°,
即∠FDM=60°=∠MDN.
在△DMN 和△DMF 中,DN=DF,∠MDN= ∠MDF, DM=DM,
∴△DMN≌△DMF(SAS),
∴ MN=MF=BM+CN,
∠F=∠MND=∠CND,∠FMD=∠DMN,
∴△AMN的周長(zhǎng)是 AM+AN+MN=AM+MB+CN+AN=AB+AC=2邊長(zhǎng).
三:對(duì)角互補(bǔ)且鄰邊相等的半角模型
【條件】如圖,∠B+∠D=180°,∠BAD= 2∠EAF,AB=AD,

【結(jié)論】①EF=BE+FD;
②EA 是∠BEF的平分線,F(xiàn)A是∠DFE的平分線.
1. (2023·山東·龍口市培基學(xué)校八年級(jí)期中)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,若F是BC的中點(diǎn),且∠EDF=45°,則DE的長(zhǎng)為 _____.
2. (2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))在中,,點(diǎn)在邊上,.若,則的長(zhǎng)為__________.
1. (2023·浙江·南海實(shí)驗(yàn)學(xué)校旌旗山初中校區(qū)八年級(jí)期末)已知:邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD,∠EAF的兩邊分別與射線CB、DC相交于點(diǎn)E、F,且∠EAF=45°,連接EF.求證:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如圖1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ADE',則F、D、E'在一條直線上,
∠E'AF= 度,……
根據(jù)定理,可證:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
類比探究:
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在線段CB的延長(zhǎng)線上,探究EF、BE、DF之間存在的數(shù)量關(guān)系,并寫出證明過程;
拓展應(yīng)用:
(3)如圖3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求線段BD、DE、EC圍成的三角形的面積.
2. (2023·陜西西安·七年級(jí)期末)問題背景:
如圖1,在四邊形ABCD中,,,E、F分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=60°,探究圖中線段BE,EF,F(xiàn)D之間的數(shù)量關(guān)系.小王同學(xué)探究此問題的方法是,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G,使DG=BE,連接AG,先證明,再證明,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是______.
實(shí)際應(yīng)用:
如圖2,在新修的小區(qū)中,有塊四邊形綠化ABCD,四周修有步行小徑,且AB=AD,∠B+∠D=180°,在小徑BC,CD上各修一涼亭E,F(xiàn),在涼亭E與F之間有一池塘,不能直接到達(dá),經(jīng)測(cè)量得,BE=10米,DF=15米,試求兩涼亭之間的距離EF.
3. (2023·江蘇·八年級(jí)專題練習(xí))問題情境
在等邊△ABC的兩邊AB,AC上分別有兩點(diǎn)M,N,點(diǎn)D為△ABC外一點(diǎn),且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.
特例探究
如圖1,當(dāng)DM=DN時(shí),
(1)∠MDB= 度;
(2)MN與BM,NC之間的數(shù)量關(guān)系為 ;
歸納證明
(3)如圖2,當(dāng)DM≠DN時(shí),在NC的延長(zhǎng)線上取點(diǎn)E,使CE=BM,連接DE,猜想MN與BM,NC之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
拓展應(yīng)用
(4)△AMN的周長(zhǎng)與△ABC的周長(zhǎng)的比為 .
1.(1)如圖①,在四邊形中,,,,分別是邊,上的點(diǎn),且.請(qǐng)直接寫出線段,,之間的數(shù)量關(guān)系:__________;
(2)如圖②,在四邊形中,,,,分別是邊,上的點(diǎn),且,(1)中的結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)寫出證明過程;
(3)在四邊形中,,,,分別是邊,所在直線上的點(diǎn),且.請(qǐng)畫出圖形(除圖②外),并直接寫出線段,,之間的數(shù)量關(guān)系.
2.如圖,在等邊三角形ABC中,點(diǎn)E是邊AC上一定點(diǎn),點(diǎn)D是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),以DE為一邊作等邊三角形DEF,連接CF.
(1)如圖1,若點(diǎn)D在邊BC上,直接寫出CE,CF與CD之間的數(shù)量關(guān)系;
(2)如圖2,若點(diǎn)D在邊BC的延長(zhǎng)線上,請(qǐng)?zhí)骄烤€段CE,CF與CD之間存在怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由;
(3)如圖3,若點(diǎn)D在邊CB的延長(zhǎng)線上,請(qǐng)直接寫出CE,CF與CD之間的數(shù)量關(guān)系.
全等三角形
模型(十六)——半角模型

一:正方形中的半角模型
【條件】如圖①兩個(gè)角共頂點(diǎn),②其中一個(gè)角(45)是另一個(gè)角(90)的一半

【結(jié)論】①EF=BE+DF
①∶延長(zhǎng)CB至點(diǎn)P,使得BP=DF 連接AP,
第一次全等 第二次全等
在△ABP和△ADF中 在△AEP和△AEF中
AB=AD(正方形邊長(zhǎng)相等) AP=AF
∠ABP=∠ADF=90o ∠PAE=∠FAE
BP=DF(構(gòu)造) AE=AE
∴ △ABP≌△ADF(SAS) ∴△AEP≌△AEF(SAS)
∴AP=AF ,∠1=∠2 ∴PE=EF
∵∠2+∠3=45o 即PB+BE=EF
∴∠1+∠3=45o, ∴DF+BE =EF
∴∠PAE=∠FAE
②EA平分∠BEF,F(xiàn)A平分∠DFE
由①得: △AEP≌△AEF,
則∠4=∠5,∠AFE=∠P
又△APB≌△AFD,
∴∠P=∠AFD,
∴∠AFE=∠AFD
∴EA平分∠BEF,F(xiàn)A平分∠DFE
③△EFC的周長(zhǎng)等于正方形邊長(zhǎng)的2倍

③ 由①得:EF=BE+DF,
∴△EFC的周長(zhǎng)=EF+EC+CF=BE+DF+EC+CF
=BC+DC,
∴△EFC的周長(zhǎng)等于正方形邊長(zhǎng)的

④ 如圖:作AM⊥EF,則AM=AB

過A作AM⊥EF,
則∠AME=∠B=90
由①得∠1=∠2,AE=AE,
∴△ABE≌△AME(AAS)
∴AM=AB
⑤ 如圖:
∠EAF=45o,則EF2=BE2+FC2
【證明】 如圖,過點(diǎn)A作AP⊥AF 且AP=AF.連接PE
∵∠CAB= ∠PAF=90o,∠1=∠2
第一次全等 第二次全等
在△ABP和△ACF中 在△AEP和△AEF中
AB=AC AP=AF
∠2=∠1 ∠PAE=∠FAE
AP=AF AE=AE
∴ △ABP≌△ACF(SAS) ∴△AEP≌△AEF(SAS)
∴BP=CF ,∠ABP=∠C=45o ∴PE=EF
∵∠EAF=45o 在Rt△PBE中,PE2=PB2+BE2
∴∠1+∠3=45o, 即EF2=CF2+BE2
∴∠2+∠3 =45o
eq \\ac(○,巧) eq \\ac(○,記) eq \\ac(○,口) eq \\ac(○,訣)
見半角,旋全角,蓋半角,得半角。

二:等腰三角形中的半角模型
【條件】 如圖,△ABC是等邊三角形,△BDC 是等腰三角形,
且∠BDC=120°,∠MDN=60o,

【結(jié)論】①M(fèi)N= BM+CN;
②△MAN 的周長(zhǎng)等于△ABC邊長(zhǎng)的 2 倍;
③MD是∠BMN的平分線,ND是∠CNM的平分線
【證明】∵△BDC是等腰三角形,且∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠DBC=30°.
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC = ∠BAC = ∠BCA=60°,
∴∠DBA= ∠DCA=90°.
延長(zhǎng) AB至點(diǎn)F,使BF=CN,連接DF,
如圖.在△BDF 和△CDN 中,DB=DC,∠DBF=∠DCN,BF=CN,
∴△BDF≌△CDN(SAS),
∴∠BDF=∠CDN,∠F=∠CND,DF=DN.
∵∠MDN=60°, ∴∠BDM+∠CDN=60°,∴∠BDM+∠BDF=60°,
即∠FDM=60°=∠MDN.
在△DMN 和△DMF 中,DN=DF,∠MDN= ∠MDF, DM=DM,
∴△DMN≌△DMF(SAS),
∴ MN=MF=BM+CN,
∠F=∠MND=∠CND,∠FMD=∠DMN,
∴△AMN的周長(zhǎng)是 AM+AN+MN=AM+MB+CN+AN=AB+AC=2邊長(zhǎng).
三:對(duì)角互補(bǔ)且鄰邊相等的半角模型
【條件】如圖,∠B+∠D=180°,∠BAD= 2∠EAF,AB=AD,

【結(jié)論】①EF=BE+FD;
②EA 是∠BEF的平分線,F(xiàn)A是∠DFE的平分線.
1. (2023·山東·龍口市培基學(xué)校八年級(jí)期中)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,若F是BC的中點(diǎn),且∠EDF=45°,則DE的長(zhǎng)為 _____.
【答案】2
【分析】延長(zhǎng)BA到點(diǎn)G,使AG=CF,連接DG,EF,利用SAS證明△ADG≌△CDF,得∠CDF=∠GDA,DG=DF,再證明△GDE≌△FDE(SAS),得GE=EF,設(shè)AE=x,則BE=6x,EF=x+3,再利用勾股定理解決問題.
【詳解】解:延長(zhǎng)BA到點(diǎn)G,使AG=CF,連接DG,EF,
∵AD=CD,∠DAG=∠DCF,
∴△ADG≌△CDF(SAS),
∴∠CDF=∠GDA,DG=DF,
∵∠EDF=45°,
∴∠EDG=∠ADE+∠ADG=∠ADE+∠CDF=45°,
∵DE=DE,
∴△GDE≌△FDE(SAS),
∴GE=EF,
∵F是BC的中點(diǎn),
∴AG=CF=BF=3,
設(shè)AE=x,則BE=6﹣x,EF=x+3,
由勾股定理得,(6﹣x)2+32=(x+3)2,
解得x=2,
∴AE=2,
∴DE=,
故答案為:2.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí),熟練掌握半角模型的處理策略是解題的關(guān)鍵.
2. (2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))在中,,點(diǎn)在邊上,.若,則的長(zhǎng)為__________.
【答案】
【分析】將CE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CG,連接GB,GF,可得△ACE≌△BCG,從而得FG2=AE2+BF2,再證明△ECF≌△GCF,從而得EF2=AE2+BF2,進(jìn)而即可求解.
【詳解】解:將CE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CG,連接GB,GF,
∵∠BCE+∠ECA=∠BCG+∠BCE=90°
∴∠ACE=∠BCG.
∵在△ACE與△BCG中,
∵,
∴△ACE≌△BCG(SAS),
∴∠A=∠CBG=45°,AE=BG,
∴∠FBG=∠FBC+∠CBG=90°.
在Rt△FBG中,∠FBG=90°,
∴FG2=BG2+BF2=AE2+BF2.
又∵∠ECF=45°,
∴∠FCG=∠ECG?∠ECF=45°=∠ECF.
∵在△ECF與△GCF中,

∴△ECF≌△GCF(SAS).
∴EF=GF,
∴EF2=AE2+BF2,
∵,
∴BF=,
故答案是:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查全等三角形的判定和性質(zhì)以及旋轉(zhuǎn)變換,二次根式的化簡(jiǎn),通過旋轉(zhuǎn)變換,構(gòu)造全等三角形,是解題的關(guān)鍵.
1. (2023·浙江·南海實(shí)驗(yàn)學(xué)校旌旗山初中校區(qū)八年級(jí)期末)已知:邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD,∠EAF的兩邊分別與射線CB、DC相交于點(diǎn)E、F,且∠EAF=45°,連接EF.求證:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如圖1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ADE',則F、D、E'在一條直線上,
∠E'AF= 度,……
根據(jù)定理,可證:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
類比探究:
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在線段CB的延長(zhǎng)線上,探究EF、BE、DF之間存在的數(shù)量關(guān)系,并寫出證明過程;
拓展應(yīng)用:
(3)如圖3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求線段BD、DE、EC圍成的三角形的面積.
【答案】(1)45
(2)DF=BE+EF,證明見解析
(3)2
【分析】(1)把繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至,則、、在一條直線上,,再證△,得,進(jìn)而得出結(jié)論;
(2)將繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得,再證△,得,進(jìn)而得出結(jié)論;
(3)將繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,則,得,因此,同(2)得△,則,,得、、圍成的三角形面積,即可求解.
(1)
解:如圖1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至,
則F、D、在一條直線上,≌△ABE,
∴=BE,∠=∠BAE,=AE,
∴∠=∠EAD+∠=∠EAD+∠BAE=∠BAD=90°,
則∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠EAF=∠,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴EF=BE+DF.
故答案為:45;
(2)
解:DF=BE+EF 理由如下:
將△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△,
∴△≌△ABE,
∴AE=,BE=,∠=∠BAE,
∴∠=∠BAE+∠=∠+∠=∠BAD=90°,
則∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠=∠EAF=45°,
在△AEF和△中,
,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴DF=BE+EF;
(3)
解:將△ABD繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△,連接,
則△≌△ABD,
∴CD'=BD,
∴,
同(2)得:△ADE≌△(SAS),
∴,,
∴BD、DE、EC圍成的三角形面積為、、EC圍成的三角形面積.
【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)以及四邊形和三角形面積等知識(shí),本題綜合性強(qiáng),解此題的關(guān)鍵是根據(jù)旋轉(zhuǎn)的啟發(fā)正確作出輔助線得出全等三角形,屬于中考常考題型.
2. (2023·陜西西安·七年級(jí)期末)問題背景:
如圖1,在四邊形ABCD中,,,E、F分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=60°,探究圖中線段BE,EF,F(xiàn)D之間的數(shù)量關(guān)系.小王同學(xué)探究此問題的方法是,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G,使DG=BE,連接AG,先證明,再證明,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是______.
實(shí)際應(yīng)用:
如圖2,在新修的小區(qū)中,有塊四邊形綠化ABCD,四周修有步行小徑,且AB=AD,∠B+∠D=180°,在小徑BC,CD上各修一涼亭E,F(xiàn),在涼亭E與F之間有一池塘,不能直接到達(dá),經(jīng)測(cè)量得,BE=10米,DF=15米,試求兩涼亭之間的距離EF.
【答案】問題背景:EF=BE+FD;實(shí)際應(yīng)用:兩涼亭之間的距離EF為25米
【分析】(1)根據(jù)△ABE≌△ADG可得BE=DG,根據(jù)△AEF≌△AGF得EF=GF,進(jìn)而求得結(jié)果;
(2)延長(zhǎng)CD至H,使DH=BE,可證得△ADH≌△ABE,進(jìn)而證得△FAH≌△FAE,進(jìn)一步求得EF.
【詳解】解:?jiǎn)栴}背景:∵∠ADC=90°,∠ADC+∠ADG=180°,
∴∠ADG=90°,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°,
∴∠BAE+DAF=120°-60°=60°,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=60°=∠EAF,
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
故答案為:EF=BE+DF;
實(shí)際應(yīng)用:如圖2,延長(zhǎng)CD至H,使DH=BE,連接AH,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADH+∠ADC=180°,
∴∠ADH=∠B,
在△ADH和△ABE中,
,
∴△ADH≌△ABE(SAS),
∴AE=AH,∠BAE=∠DAH,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠HAF=∠DAH+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD-∠EAF=∠EAF,
在△AEF和△AHF中,

∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FH,
∵FH=DH+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF,
∵BE=10米,DF=15米,
∴EF=10+15=25(米).
【點(diǎn)睛】本題主要考查的是四邊形的綜合題,考查了全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),作輔助線構(gòu)造全等三角形并兩次證全等是解題的關(guān)鍵.
3. (2023·江蘇·八年級(jí)專題練習(xí))問題情境
在等邊△ABC的兩邊AB,AC上分別有兩點(diǎn)M,N,點(diǎn)D為△ABC外一點(diǎn),且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC.
特例探究
如圖1,當(dāng)DM=DN時(shí),
(1)∠MDB= 度;
(2)MN與BM,NC之間的數(shù)量關(guān)系為 ;
歸納證明
(3)如圖2,當(dāng)DM≠DN時(shí),在NC的延長(zhǎng)線上取點(diǎn)E,使CE=BM,連接DE,猜想MN與BM,NC之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
拓展應(yīng)用
(4)△AMN的周長(zhǎng)與△ABC的周長(zhǎng)的比為 .
【答案】(1)30;(2)MN=BM+NC;(3)MN=BM+NC,證明見解析;(4)
【分析】(1)先證明△MDN是等邊三角形,則MN=DM=DN,再證明Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),得∠BDM=∠CDN=30°;
(2)由(1)得DM=2BM,可得結(jié)論MN=2BM=BM+NC;
歸納證明:先證△DBM≌△DCE(HL),得DM=DE,∠BDM=∠CDE,再證△MDN≌△EDN(SAS),得MN=NE,可得結(jié)論MN=BM+CN;
拓展應(yīng)用:
(3)首先根據(jù)題意利用SAS證明△DBM≌△DCE,然后證明△MDN≌△EDN,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)相等通過線段之間的轉(zhuǎn)化即可得到MN=BM+NC;
(4)由(3)得到MN=BM+NC,則△AMN的周長(zhǎng)=2AB,△ABC的周長(zhǎng)=3AB,即可得出結(jié)論.
【詳解】特例探究:
解:(1)∵DM=DN,∠MDN=60°,
∴△MDN是等邊三角形,
∴MN=DM=DN,
∵∠BDC=120°,BD=DC,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠DBM=∠DCN=90°,
∵BD=CD,DM=DN,
∴Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),
∴∠MDB=∠NDC=30°,
故答案為:30;
(2)由(1)得:DM=2BM,DM=MN,Rt△DBM≌Rt△DCN(HL),
∴BM=CN,
∴DM=MN=2BM=BM+NC,
即MN=BM+NC;
歸納證明
(3)解:猜想:MN=BM+NC,證明如下:
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵BD=CD,∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∴∠MBD=∠NCD=90°.
∴∠MBD=∠ECD=90°,
又∵BD=CD,BM=CE,
∴△DBM≌△DCE(SAS),
∴DM=DE,∠MDB=∠EDC,
∵∠MDN=60°,∠BDC=120°,
∴∠MDB+∠NDC=60°,
∴∠EDN=∠NDC+∠EDC=∠MDB+∠NDC=60°,
∴∠EDN=∠MDN,
又∵DN=DN,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN=EN=EC+NC=BM+NC;
拓展應(yīng)用
(4)解:由(1)(2)得:MN=BM+NC,
∴△AMN的周長(zhǎng)=AM+MN+AN=AM+BM+NC+AN=AB+AC=2AB,
∵△ABC是等邊三角形,
∴AB=BC=AC,
∴△ABC的周長(zhǎng)=3AB,
∴△AMN的周長(zhǎng)與△ABC的周長(zhǎng)的比為=,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】此題考查了等邊三角形的性質(zhì)的,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì).
1.(1)如圖①,在四邊形中,,,,分別是邊,上的點(diǎn),且.請(qǐng)直接寫出線段,,之間的數(shù)量關(guān)系:__________;
(2)如圖②,在四邊形中,,,,分別是邊,上的點(diǎn),且,(1)中的結(jié)論是否仍然成立?請(qǐng)寫出證明過程;
(3)在四邊形中,,,,分別是邊,所在直線上的點(diǎn),且.請(qǐng)畫出圖形(除圖②外),并直接寫出線段,,之間的數(shù)量關(guān)系.
【答案】(1);(2)成立,理由見解析;(3)圖形見解析,
【分析】(1)延長(zhǎng)EB到G,使BG=DF,連接AG.證明△AGE和△AEF全等,則EF=GE,則EF=BE+DF,證明△ABE和△AEF中全等,那么AG=AF,∠1=∠2,∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=∠BAD.從而得出EF=GE;
(2)思路和作輔助線的方法同(1);
(3)根據(jù)(1)的證法,我們可得出DF=BG,GE=EF,那么EF=GE=BE-BG=BE-DF.
【詳解】(1)延長(zhǎng)至,使,連接,
∵,,
∴≌,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴≌,
∴,
∵,
∴.
故答案為:
()()中的結(jié)論仍成立,
證明:延長(zhǎng)至,使,
∵,,
∴,
在和中,

∴≌,
∴,,
∵,
∴,
∴即,
在和中,
,
∴≌,
∴,即.
(),
證明:在上截取使,
連接,
∵,,
∴,
∵在和中,
,
∴≌,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴≌,
∴,
∵,
∴.
【點(diǎn)睛】此題主要考查了三角形全等的判定與性質(zhì),通過全等三角形來實(shí)現(xiàn)線段的轉(zhuǎn)換是解題關(guān)鍵,沒有明確的全等三角形時(shí),要通過輔助線來構(gòu)建與已知和所求條件相關(guān)聯(lián)的全等三角形.
2.如圖,在等邊三角形ABC中,點(diǎn)E是邊AC上一定點(diǎn),點(diǎn)D是直線BC上一動(dòng)點(diǎn),以DE為一邊作等邊三角形DEF,連接CF.
(1)如圖1,若點(diǎn)D在邊BC上,直接寫出CE,CF與CD之間的數(shù)量關(guān)系;
(2)如圖2,若點(diǎn)D在邊BC的延長(zhǎng)線上,請(qǐng)?zhí)骄烤€段CE,CF與CD之間存在怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由;
(3)如圖3,若點(diǎn)D在邊CB的延長(zhǎng)線上,請(qǐng)直接寫出CE,CF與CD之間的數(shù)量關(guān)系.
【答案】(1)CE+CF=CD;(2)CF=CE+CD,理由見解析;(3)CD=CE+CF
【分析】(1)在CD上截取CH=CE,易證CEH是等邊三角形,得EH=EC=CH,證明DEH≌FEC,得DH=CF,即可得出結(jié)論;
(2)先證GCE為等邊三角形,再證EGD≌ECF,得到GD=CF,又因?yàn)镚D=CG+CD,得CF=CG+CD,則CF=CE+CD;
(3)先證GCE為等邊三角形,再證CG=CE=EG, ∠GEC=60°,ED=EF,∠DEG=∠FEC,得EGD≌ECF,則GD=CF,即可得到CE +CF=CD.
【詳解】(1)證明:CE+CF=CD,
理由如下:在CD上截取CH=CE,連接EH,如圖1所示:
∵ABC是等邊三角形,
∴∠ECH=60°,
∴CEH是等邊三角形,
∴EH=EC=CH,∠CEH=60°,
∵DEF是等邊三角形,
∴DE=FE,∠DEF=60°,
∴∠DEH+∠HEF=∠FEC+∠HEF=60°,
∴∠DEH=∠FEC,
在DEH和FEC中,,
∴DEH≌FEC(SAS),
∴DH=CF,
∴CD=CH+DH=CE+CF,
∴CE+CF=CD;
(2)解:CF=CE+CD
理由如下:
∵ABC是等邊三角形,
∴∠A=∠B=∠ACB=60°,
作,交BC于點(diǎn)G,如圖2所示
∴∠EGC=∠B=60°,∠GEC=∠A=60°,
∴∠EGC=∠GEC=∠ACB=60°,
∴GCE為等邊三角形,
∴CG=CE=EG,
∵EDF為等邊三角形,
∴ED=EF,∠DEF=60°,
∴∠DEG=∠FEC,
∴EGD≌ECF(SAS),
∴GD=CF,
又GD=CG+CD
∴CF=CE+CD.
(3)∵ABC是等邊三角形,
∴∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
作,交BC于點(diǎn)G,如圖所示
∴∠EGC=∠ABC=60°,∠GEC=∠A=60°,
∴∠EGC=∠GEC=∠ACB=60°,
∴GCE為等邊三角形,
∴CG=CE=EG, ∠GEC=60°
∴∠GEC=∠GEF +∠FEC =60°
∵EDF為等邊三角形,
∴ED=EF,∠DEF=60°,
∴∠DEF=∠GEF +∠DEG=60°
∴∠DEG=∠FEC,
∴EGD≌ECF(SAS),
∴GD=CF,
又∵GD=CD-CG,CG=CE
∴CE +CF=CD
【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行線的性質(zhì)等知識(shí);作輔助線構(gòu)建等邊三角形是解題的關(guān)鍵,屬于中考常考題型.

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