Question

【题目】倡导研究性学习方式，着力教材研究，习题研究，是学生跳出题海，提高学习能力和创新能力的有效途径．下面是一案例，请同学们认真阅读、研究，完成“类比猜想”及后面的问题．

习题解答

习题：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，说明理由．

解：

∵正方形ABCD中，AB=AD，∠BAD=∠ADC=90°

∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′，点F、D、E′在一条直线上．

∴∠E′AF=90°-45°=45°=∠EAF．

又∵AE′=AE，AF=AF

∴△AE′FF≌△AEF（SAS）

∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF．

习题研究．

观察分析：

观察图1，由解答可知，该题有用的条件是①．ABCD是四边形，点E、F分别在边BC、CD上；②．AB=AD；③．∠B=∠D=90°∠；④．∠EAF=∠BAD．

类比猜想：

在四边形ABCD中，点E、F分别在BC、CD上，当AB=AD，∠B=∠D时，还有EF=BE+DF吗？

要解决上述问题，可从特例入手，请同学们思考：如图2，在菱形ABCD中，点E、F分别在BC、CD上，当∠BAD=120°，∠EAF=60°时，还有EF=BE+DF吗？试证明．

（2）在四边形ABCD中，点E、F分别在边BC、CD上，当AB=AD，∠B+∠D=180°，∠EAF=∠BAD时，还有EF=BE+DF吗？使用图3证明．

归纳概括：

反思前面的解答，思考每个条件的作用，可以得到一个结论“EF=BE+DF”的一般命题： ．

Answer 1

【答案】答案见解析.

【解析】

试题分析：（1）把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′，如图（2），连结E′F，根据菱形和旋转的性质得到AE=AE′，∠EAF=∠E′AF，利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F，得到EF=E′F；由于∠ADE′+∠ADC=120°，则点F、D、E′不共线，所以DE′+DF＞EF，即由BE+DF＞EF；

（2）把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′，如图（3），根据旋转的性质得到AE′=AE，∠EAF=∠E′AF，然后利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F，得到EF=E′F，由于∠ADE′+∠ADC=180°，知F、D、E′共线，因此有EF=DE′+DF=BE+DF；根据前面的条件和结论可归纳出结论．

试题解析：（1）如图（2），

当∠BAD=120°，∠EAF=60°时，EF=BE+DF不成立，EF＜BE+DF．

理由如下：

∵在菱形ABCD中，∠BAD=120°，∠EAF=60°，

∴AB=AD，∠1+∠2=60°，∠B=∠ADC=60°，

∴把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′，如图（2），连结E′F，

∴∠EAE′=120°，∠1=∠3，AE′=AE，DE′=BE，∠ADE′=∠B=60°，

∴∠2+∠3=60°，

∴∠EAF=∠E′AF，

在△AEF和△AE′F中

，

∴△AEF≌△AE′F（SAS），

∴EF=E′F，

∵∠ADE′+∠ADC=120°，即点F、D、E′不共线，

∴DE′+DF＞EF

∴BE+DF＞EF；

（2）当AB=AD，∠B+∠D=180°，∠EAF=∠BAD时，EF=BE+DF成立．

理由如下：如图（3），

∵AB=AD，

∴把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′，如图（3），

∴∠EAE′=∠BAD，∠1=∠3，AE′=AE，DE′=BE，∠ADE′=∠B，

∵∠B+∠D=180°，

∴∠ADE′+∠D=180°，

∴点F、D、E′共线，

∵∠EAF=∠BAD，

∴∠1+∠2=∠BAD，

∴∠2+∠3=∠BAD，

∴∠EAF=∠E′AF，

在△AEF和△AE′F中

∴△AEF≌△AE′F（SAS），

∴EF=E′F，

∴EF=DE′+DF=BE+DF；