應(yīng)用:通過做垂線或者利用旋轉(zhuǎn)構(gòu)造全等三角形解決問題。
【類型一:三角形中的互補(bǔ)模型模型】
【典例1】(1)如圖(1),在△ABC中,D是BC邊上的中點(diǎn),DE⊥DF,DE交AB于點(diǎn)E,DF交AC于點(diǎn)F,連接EF.若∠A=90°,探索線段BE、CF、EF之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;
(2)如圖(2),在四邊形ABDC中,∠B+∠C=180°,DB=DC,∠BDC=120°,以D為頂點(diǎn)作一個(gè)60°角,角的兩邊分別交AB、AC于E、F兩點(diǎn),連接EF,探索線段BE、CF、EF之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
【解答】證明:(1)EF2=BE2+CF2,
理由如下:如圖(1)延長(zhǎng)ED到G,使DG=ED,連接CG,F(xiàn)G,
在△DCG與△DBE中,

∴△DCG≌△DBE(SAS),
∴DG=DE,CG=BE,∠B=∠DCG,
又∵DE⊥DF,
∴FD垂直平分線段EG,
∴FG=FE,
∵∠A=90°,
∴∠B+∠ACB=90°,
∴∠FCG=90°,
在△CFG中,CG2+CF2=FG2,
∴EF2=BE2+CF2;
(2)如圖(2),結(jié)論:EF=EB+FC,
理由如下:延長(zhǎng)AB到M,使BM=CF,
∵∠ABD+∠C=180°,又∠ABD+∠MBD=180°,
∴∠MBD=∠C,
在△BDM和△CDF中,
,
∴△BDM≌△CDF(SAS),
∴DM=DF,∠BDM=∠CDF,
∴∠EDM=∠EDB+∠BDM=∠EDB+∠CDF=∠CDB﹣∠EDF=120°﹣60°=60°=∠EDF,
在△DEM和△DEF中,
,
∴△DEM≌△DEF(SAS),
∴EF=EM,
∴EF=EM=BE+BM=EB+CF.
【變式1】(1)閱讀理解:
如圖①,在△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
解決此問題可以用如下方法:
延長(zhǎng)AD到點(diǎn)E使DE=AD,再連接BE,這樣就把AB,AC,2AD集中在△ABE中,利用三角形三邊的關(guān)系可判斷線段AE的取值范圍是 ;則中線AD的取值范圍是 ;
(2)問題解決:
如圖②,在△ABC中,D是BC邊的中點(diǎn),DE⊥DF于點(diǎn)D,DE交AB于點(diǎn)E,DF交AC于點(diǎn)F,連接EF,此時(shí):BE+CF EF(填“>”或“=”或“<”);
(3)問題拓展:
如圖③,在四邊形ABCD中,∠B+∠D=180,CB=CD,∠BCD=140°,以C為頂點(diǎn)作∠ECF=70°,邊CE,CF分別交AB,AD于E,F(xiàn)兩點(diǎn),連接EF,此時(shí):BE+DF EF(填“>”或“=”或“<“);
(4)若在圖③的四邊形ABCD中,∠ECF=α(0°<α<90°),∠B+∠D=180,CB=CD,且(3)中的結(jié)論仍然成立,則∠BCD= (用含α的代數(shù)式表示).
【解答】解:(1)在△ADC與△EDB中,
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
∴BE=AC=3,
在△ABE中,AB﹣BE<AE<AB+BE,
即2<AE<8,
∴2<2AD<8,
∴1<AD<4,
故答案為:2<AE<8;1<AD<4;
(2)如圖,延長(zhǎng)FD至點(diǎn)G,使DG=DF,連接BG,EG,
∵點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),
∴DB=DC,
∵∠BDG=∠CDF,DG=DF,
∴△BDG≌△CDF(SAS),
∴BG=CF,
∵ED⊥FD,F(xiàn)D=GD,
∴EF=EG,
在△BEG中,BE+BG>EG,
∴BE+CF>EF,
故答案為:>;
(3)BE+DF=EF,
如圖,延長(zhǎng)AB至點(diǎn)G,使BG=DF,連接CG,
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠CBG=180°,
∴∠CBG=∠D,
又∵CB=CD,BG=DF,
∴△CBG≌△CDF(SAS),
∴CG=CF,∠BCG=∠DCF,
∵∠BCD=140°,∠ECF=70°,
∴∠DCF+∠BCE=70°,
∴∠BCE+∠BCG=70°,
∴∠ECG=∠ECF=70°,
又∵CE=CE,CG=CF,
∴△ECG≌△ECF(SAS),
∴EG=EF,
∵BE+BG=EG,
∴BE+DF=EF,
故答案為:=;
(4)由(3)同理可得△CBG≌△CDF,
∴CG=CF,∠BCG=∠DCF,
若BE+DF=EF,
則EG=EF,
∴△ECF≌△ECG(SSS),
∴∠ECG=∠ECF,
∴∠BCD=2∠ECF=2α,
故答案為:2α.
【類型二:四邊形中的互補(bǔ)模型】
【典例2】(1)如圖1,四邊形ABCD是邊長(zhǎng)為5 cm的正方形,E,F(xiàn)分別在AD,CD邊上,∠EBF=45°.為了求出△DEF的周長(zhǎng).小南同學(xué)的探究方法是:
如圖2,延長(zhǎng)EA到H,使AH=CF,連接BH,先證△ABH≌△CBF,再證△EBH≌△EBF,得EF=EH,從而得到△DEF的周長(zhǎng)= cm;
(2)如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=100°,∠B=∠ADC=90°.E,F(xiàn)分別是線段BC,CD上的點(diǎn).且∠EAF=50°.探究圖中線段EF,BE,F(xiàn)D之間的數(shù)量關(guān)系;
(3)如圖4,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F(xiàn)分別是線段BC,CD上的點(diǎn),且2∠EAF=∠BAD,(2)中的結(jié)論是否仍然成立,若成立,請(qǐng)證明,若不成立,請(qǐng)說明理由;
(4)若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,點(diǎn)E、F分別在CB、DC的延長(zhǎng)線上,且2∠EAF=∠BAD,請(qǐng)畫出圖形,并直接寫出線段EF、BE、FD之間的數(shù)量關(guān)系.
【解答】解:(1)如圖1,延長(zhǎng)EA到H,使AH=CF,連接BH,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=BC=AD=CD=5cm,∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠BAH=∠BCF=90°,
又∵AH=CF,AB=BC,
∴△ABH≌△CBF(SAS),
∴BH=BF,∠ABH=∠CBF,
∵∠EBF=45°,
∴∠CBF+∠ABE=45°=∠HBA+∠ABE=∠EBF,
∴∠EBH=∠EBF,
又∵BH=BF,BE=BE,
∴△EBH≌△EBF(SAS),
∴EF=EH,
∴EF=EH=AE+CF,
∴△DEF的周長(zhǎng)=DE+DF+EF=DE+DF+AE+CF=AD+CD=10(cm).
故答案為:10.
(2)EF=BE+DF.
證明:如圖2所示,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連接AG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=100°,∠EAF=50°,
∴∠BAE+∠FAD=∠DAG+∠FAD=50°,
∴∠EAF=∠FAG=50°,
在△EAF和△GAF中,
,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=FG=DF+DG,
∴EF=BE+DF;
(3)成立.
證明:如圖3,延長(zhǎng)EB到G,使BG=DF,連接AG.
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABG+∠ABC=180°,
∴∠ABG=∠D,
∵在△ABG與△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF,
∵2∠EAF=∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠BAG+∠BAE=∠BAD=∠EAF,
∴∠GAE=∠EAF,
又AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS),
∴EG=EF,
∵EG=BE+BG,
∴EF=BE+FD;
(4)EF=DF﹣BE,
理由如下:在DF上截取DH,使DH=BE,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ABE=∠ADH,且AB=AD,DH=BE,
∴△ABE≌△ADH(SAS),
∴∠BAE=∠DAH,AH=AE,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAH+∠BAF=∠BAD,
∴∠HAF=∠BAD=∠EAF,且AF=AF,AE=AH,
∴△FAH≌△FAE(SAS),
∴HF=EF,
∴EF=HF=DF﹣DH=DF﹣BE
【變式2-1】如圖,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F(xiàn)分別是邊BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE+FD.
【解答】證明:延長(zhǎng)CB至M,使BM=FD,連接AM,如圖所示:
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABM+∠ABC=180°,
∴∠ABM=∠D,
在△ABM與△ADF中,

∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AF=AM,∠BAM=∠DAF,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠BAD=∠FAE,
∴∠BAM+∠BAE=∠EAF,
即∠MAE=∠EAF,
在△AME與△AFE中,
,
∴△AME≌△AFE(SAS),
∴EF=ME,
∵M(jìn)E=BE+BM,
∴EF=BE+FD.
【變式2-2】“截長(zhǎng)補(bǔ)短法”證明線段的和差問題:
先閱讀背景材料,猜想結(jié)論并填空,然后做問題探究.
背景材料:
(1)如圖1:在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F(xiàn)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.探究的方法是,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE,連接AG,先證明△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,可得出的結(jié)論是 .
探索問題:
(2)如圖2,若四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=∠BAD,上述結(jié)論是否仍然成立?成立的話,請(qǐng)寫出推理過程.
【解答】證明:(1)在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,

∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案為:EF=BE+DF.
(2)解:結(jié)論EF=BE+DF仍然成立;
理由:延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連接AG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF.
1.閱讀理解:
課外興趣小組活動(dòng)時(shí),老師提出了如下問題:
如圖1,△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
小明在組內(nèi)經(jīng)過合作交流,得到了如下的解決方法:延長(zhǎng)AD到E,使得DE=AD,再連接BE(或?qū)ⅰ鰽CD繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°得到△EBD),把AB、AC、2AD集中在△ABE中,利用三角形的三邊關(guān)系可得2<AE<8,則1<AD<4.
感悟:解題時(shí),條件中若出現(xiàn)“中點(diǎn)”“中線”字樣,可以考慮構(gòu)造以中點(diǎn)為對(duì)稱中心的中心對(duì)稱圖形,把分散的已知條件和所求證的結(jié)論集中到同一個(gè)三角形中.
(1)問題解決:
受到(1)的啟發(fā),請(qǐng)你證明下面命題:如圖2,在△ABC中,D是BC邊上的中點(diǎn),DE⊥DF,DE交AB于點(diǎn)E,DF交AC于點(diǎn)F,連接EF.
①求證:BE+CF>EF;
②若∠A=90°,探索線段BE、CF、EF之間的等量關(guān)系,并加以證明;
(2)問題拓展:
如圖3,在四邊形ABDC中,∠B+∠C=180°,DB=DC,∠BDC=120°,以D為頂點(diǎn)作一個(gè)60°角,角的兩邊分別交AB、AC于E、F兩點(diǎn),連接EF,探索線段BE、CF、EF之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
【解答】解:①延長(zhǎng)FD到G,使得DG=DF,連接BG、EG.(或把△CFD繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°得到△BGD),
∴CF=BG,DF=DG,
∵DE⊥DF,
∴EF=EG.
在△BEG中,BE+BG>EG,即BE+CF>EF.(4分)
②若∠A=90°,則∠EBC+∠FCB=90°,
由①知∠FCD=∠DBG,EF=EG,
∴∠EBC+∠DBG=90°,即∠EBG=90°,
∴在Rt△EBG中,BE2+BG2=EG2,
∴BE2+CF2=EF2;(3分)
(2)將△DCF繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到△DBG.
∵∠C+∠ABD=180°,∠4=∠C,
∴∠4+∠ABD=180°,
∴點(diǎn)E、B、G在同一直線上.
∵∠3=∠1,∠BDC=120°,∠EDF=60°,
∴∠1+∠2=60°,故∠2+∠3=60°,即∠EDG=60°
∴∠EDF=∠EDG=60°,
∵DE=DE,DF=DG,
∴△DEG≌△DEF,
∴EF=EG=BE+BG,即EF=BE+CF.(4分)
2.如圖,△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D為△ABC內(nèi)一點(diǎn),其中AD平分∠BAC且∠CBD=30°,點(diǎn)E為AC中點(diǎn),EF⊥AC交BD延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AF、CF.
(1)求∠ADF的大小;
(2)求證:△ACF是等邊三角形;
(3)猜想AD、BD、DF的數(shù)量關(guān)系并說明理由.
【解答】解:(1)延長(zhǎng)AD交BC于點(diǎn)M,
∵AB=AC,AD平分∠BAC,
∴AM⊥BC,
∵∠CBD=30°,
∴∠BDM=90°﹣∠CBD=60°,
∴∠ADF=∠BDM=60°;
(2)由(1)知∠ADC=∠BDC=120°,
∵∠ADF=60°,
∴∠CDF=60°,
過點(diǎn)F作FG⊥AD于點(diǎn)G,F(xiàn)H⊥DC于點(diǎn)H,
∴FG=FH,
∵EF⊥AC,E為AC的中點(diǎn),
∴AF=CF,
在Rt△AGF和Rt△CHF中,
,
∴Rt△AGF≌Rt△CHF(HL),
∴∠AFG=∠CFH,
∵∠DGF=∠H=90°,∠DGF+∠H+∠GDH+∠GFH=360°,
∴∠GDH+∠GFH=180°,
∵∠GDH=120°,
∴∠GFH=60°,
∴∠AFC=∠AFG+∠GFC=∠CFH+∠GFC=60°,
又∵AF=CF,
∴△ACF為等邊三角形;
(3)DF=AD+BD.
理由:在BF上截取PF=BD,連接AP,
∵△ACF為等邊三角形,
∴AF=AC,
又∵AF=AC,
∴AB=AF,
∴∠ABD=∠AFP,
∴△ABD≌△AFP(SAS),
∴AD=AP,
又∵∠ADP=60°,
∴△ADP為等邊三角形,
∴AD=DP,
∴DF=DP+PF=AD+BD.
3.(1)問題背景.
如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是線段BC、線段CD上的點(diǎn).若∠BAD=2∠EAF,試探究線段BE、EF、FD之間的數(shù)量關(guān)系.
小明同學(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△ABE≌△ADG.再證明△AEF≌△AGF,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是 .
(2)猜想論證.
如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E在線段BC上、F在線段CD延長(zhǎng)線上.若∠BAD=2∠EAF,上述結(jié)論是否依然成立?若成立說明理由;若不成立,試寫出相應(yīng)的結(jié)論并給出你的證明.
【解答】解:延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE,連接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADF+∠ADG=180°,
∴∠ADG=∠B,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=2∠EAF,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
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.
(2)結(jié)論EF=BE+FD不成立,結(jié)論:EF=BE﹣FD.
理由如下:證明:如圖2中,在BE上截取BG,使BG=DF,連接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵在△ABG與△ADF中,

∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAD=∠BAG+∠GAD=∠DAF+∠GAD=∠GAF.
∵∠BAD=2∠EAF,
∴∠GAF=2∠EAF,
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS).
∴EG=EF
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD
4.通過類比聯(lián)想,引申拓展研究典型題目,可達(dá)到解一題知一類的目的,下面是一個(gè)案例,請(qǐng)補(bǔ)充完整.
原題:如圖1,點(diǎn)E、F分別在正方形ABCD的邊DC、BC上,∠EAF=45°,連接EF,試猜想EF、BF、DE之間的數(shù)量關(guān)系.
(1)思路梳理
把△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ABG,可使AD與AB重合,由∠ABG=∠D=90°,得∠FBG=180°,即點(diǎn)F、B、G共線,易證△AFG≌ ,故EF、BF、DE之間的數(shù)量關(guān)系為 .
(2)類比引申
如圖②,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠ABC=∠ADC=90°.E、F分別是DC、BC上的點(diǎn).且∠EAF=∠BAD.猜想圖中線段BF、EF、DE之間的數(shù)量關(guān)系 .
(3)拓展提高
如圖③,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分別是BC、CD上的點(diǎn),且∠EAF=∠BAD,探究上述結(jié)論是否仍然成立?說明理由.
【解答】解:(1)思路梳理:
如圖①,把△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ABG,可使AD與AB重合,即AB=AD,
由旋轉(zhuǎn)得:∠ABG=∠D=90°,DE=BG,∠1=∠2,AE=AG,
∴∠FBG=∠ABF+∠ABG=90°+90°=180°,
即點(diǎn)F、B、G共線,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴∠BAD=90°,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAE+∠B=∠FAG=45°,
∴∠EAF=∠FAG=45°,
在△AFE和△AFG中,,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=FG,
∴EF=BF+BG=BF+DE;
故答案為:△AFE,EF=BF+DE;
(2)類比引申
如圖②,把△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ABG,可使AD與AB重合,即AB=AD,
由旋轉(zhuǎn)得:∠ABG=∠D=90°,DE=BG,∠GAB=∠DAE,AE=AG,
∴∠FBG=∠ABF+∠ABG=90°+90°=180°,
即點(diǎn)F、B、G共線,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAE+∠BAF=BAD,
∴∠GAF=∠EAF,
在△AFE和△AFG中,,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=FG,
∴EF=BF+BG=BF+DE;
(3)拓展提高
結(jié)論DE+BF=EF仍然成立,
理由如下:如圖③,將△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△ABH,
由旋轉(zhuǎn)可得,AH=AE,BH=DE,∠1=∠2,
∵∠EAF=∠DAB,
∴∠HAF=∠1+∠3=∠2+∠3=∠BAD,
∴∠HAF=∠EAF,
∵∠ABH+∠ABF=∠D+∠ABF=180°,
∴點(diǎn)H、B、F三點(diǎn)共線,
在△AEF和△AHF中,
∴△AEF≌△AHF(SAS),
∴EF=HF,
∵HF=BH+BF,
∴EF=DE+BF.
5.如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,EF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.
(1)提示: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△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF.請(qǐng)根據(jù)提示按照提示的方法完成探究求解過程.
(2)探索延伸:
如圖2,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=∠BAD,上述結(jié)論是否仍然成立? (成立或不成立)
(3)實(shí)際應(yīng)用:
如圖3,在某次軍事演習(xí)中,艦艇甲在指揮中心(O處)北偏西30°的A處,艦艇乙在指揮中心南偏東70°的B處,并且兩艦艇到指揮中心的距離相等.接到行動(dòng)指令后,艦艇甲向正東方向以60海里/小時(shí)的速度前進(jìn),艦艇乙沿北偏東50°的方向以80海里/小時(shí)的速度前進(jìn),1.5小時(shí)后,指揮中心觀測(cè)到甲、乙兩艦艇分別到達(dá)E,F(xiàn)處,且兩艦艇之間夾角為70°,試求此時(shí)兩艦艇之間的距離.
【解答】解:(1)EF=BE+DF.理由如下:
如圖1,延長(zhǎng)FD到G,使DG=BE,連接AG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,

∴△AEF≌△GAF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(2)EF=BE+DF仍然成立.
證明:如圖2,延長(zhǎng)FD到G,使DG=BE,連接AG,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADG=180°,
∴∠B=∠ADG,
在△ABE和△ADG中,

∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,

∴△AEF≌△GAF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案是:成立;
(3)如圖3,連接EF,延長(zhǎng)AE、BF相交于點(diǎn)C,
∵∠AOB=30°+90°+(90°﹣70°)=140°,∠EOF=70°,
∴∠EOF=∠AOB,
又∵OA=OB,
∠OAC+∠OBC=(90°﹣30°)+(70°+50°)=180°,
∴符合探索延伸中的條件,
∴結(jié)論EF=AE+BF成立,
即EF=1.5×(60+80)=210(海里).
答:此時(shí)兩艦艇之間的距離是210海里.
6.在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,∠BCD=120°,現(xiàn)將一個(gè)30°角的頂點(diǎn)落在點(diǎn)A處.
(1)如圖①,當(dāng)該角的兩邊分別與BC、CD邊相交于E、F時(shí).求證:EF=BE+DF;
(2)現(xiàn)在將該角繞點(diǎn)A進(jìn)行旋轉(zhuǎn),其兩邊分別與BC、CD邊的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)F,那么(1)中的結(jié)論是否仍然成立?若成立,說明理由;若不成立,試探究線段BE與DF之間的等量關(guān)系,并加以證明.(利用圖②進(jìn)行探索)
【解答】解:(1)如圖①,
延長(zhǎng)CB到H點(diǎn),使BH=DF,連接AH,
∵∠B=∠D=90°,∠BCD=120°,
∴∠D+∠B=180°,
∵∠ABE+∠ABH=180°,
∴∠ABH=∠D,
∵AD=AB,BH=DF,
∴在△ABH和△ADF中,

∴△ABH≌△ADF(SAS),
∴AH=AF,∠HAB=∠FAD,
∵∠DAB=60°,∠FAE=30°,
∴∠FAD+∠BAE=30°,
∴∠BAE+∠HAB=30°,即∠HAE=30°,
在△HAE和△EAF中,
,
∴△HAE≌△FAE(SAS),
∴HE=EF,
∵HE=HB+BE=DF+BE,
∴EF=BE+DF;
(2)(1)中的結(jié)論不成立,
如圖②,在BC上截取BH=DF,
在△ABH與△ADF中,
,
∴△ABH≌△ADF,
∴∠BAH=∠DAF,AH=AF,
∴∠EAF=30°,
∴∠BAH+∠EAD=30°,
∵∠B=∠D=90°,∠BCD=120°,
∴∠BAD=60°,
∴∠HAE=30°,
在△HAE與△FAE中,
,
∴△HAE≌△FAE,
∴HE=EF,
∵BE=BH+HE,
∴BE=DF+EF.
7.【初步探索】
(1)如圖1:在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分別是BC、CD上的點(diǎn),且EF=BE+FD,探究圖中∠BAE、∠FAD、∠EAF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△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,可得出結(jié)論,他的結(jié)論應(yīng)是 ;
【靈活運(yùn)用】
(2)如圖2,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分別是BC、CD上的點(diǎn),且EF=BE+FD,上述結(jié)論是否仍然成立,并說明理由;
【拓展延伸】
(3)如圖3,已知在四邊形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若點(diǎn)E在CB的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)F在CD的延長(zhǎng)線上,如圖3所示,仍然滿足EF=BE+FD,請(qǐng)寫出∠EAF與∠DAB的數(shù)量關(guān)系,并給出證明過程.
【解答】解:(1)∠BAE+∠FAD=∠EAF.理由:
如圖1,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G,使DG=BE,連接AG,
根據(jù)SAS可判定△ABE≌△ADG,進(jìn)而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,
再根據(jù)SSS可判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案為:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)仍成立,理由:
如圖2,延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G,使DG=BE,連接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)∠EAF=180°﹣∠DAB.
證明:如圖3,在DC延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)G,使得DG=BE,連接AG,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ADC=∠ABE,
又∵AB=AD,
∴△ADG≌△ABE(SAS),
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠FAE=∠FAG,
∵∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠BAE)=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠DAG)=360°,
即2∠FAE+∠DAB=360°,
∴∠EAF=180°﹣∠DAB.

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