1、半角模型巩固练习(提优)1.如图,在四边形ABCD中,BD180,ABAD,E、F分别是线段BC、CD上的点,且BEFDEF,求证:EAFBAD.【解答】见解析【解析】证明:将ADF绕点A顺时针旋转DAB的度数得到ABG,AD旋转到AB,AF旋转到AG,如图:旋转,AGAF,BGDF,ABGD,BAGDAF,BD180,BABG180,点G、B、C三点共线,BEFDEF,BEBGGEEF,在AEG与AEF中,EAGEAF,又BAGDAF,EABDAFEAF,EAFBAD.2.已知,在正方形ABCD中,MAN45,MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N,当M
2、AN绕点A旋转到BMDN时(如图1),易证BMDNMN.(1)当MAN绕点A旋转到BMDN时 (如图2),线段BM、DN、和MN之间有怎样的数量关系?猜想一下,并加以证明;(2)当MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM、DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.【解答】(1)猜想:BMDNMN;(2)猜想:DNBMMN【解析】(1)猜想:BMDNMN.证明:如图,将AND绕点A顺时针旋转90,得到ABE,则E、B、M共线,EAM90NAM904545,NAM45,在AEM与ANM中,MEMN,MEBEBMDNBM,DNBMMN;(2)猜想:DNBMMN.证明:在线段DN上截取D
3、QBM,如图所示.在ADQ与ABM中,DAQBAM,QANMAN,在AMN与AQN中,MNQN,DNBMMN.3.已知在中,于,点在直线上,点F在线段上,是的中点,直线与直线交于点.(1)如图1,若点在线段上,请分别写出线段和之间的位置关系和数量关系:_,_;(2)在(1)的条件下,当点在线段上,且时,求证:;(3)当点在线段的延长线上时,在线段上是否存在点,使得若存在,请直接写出的长度;若不存在,请说明理由【解答】(1)AECM,AECM;(2)见解析;(3)AF8.【解析】(1)AECM,AECM.如图,延长AE交CM于点H.ACB90,CACB,CDAB于点D,CABCBAACDBCD4
4、5,ADBDCDAB,M是DB的中点,.在AEC与CMB中,AECM,CAEBCM,ACMBCM90,ACMCAE90,ACH90,AHCM,AECM,AECM;(2)如图,过点A作AGAB,且AG=BM,,连接CG、FG,延长AE交CM于H.CAB90, CACB,CAB=CBA=45,GAC=MBC=45,CDAB,CD=AD=BD= , M是DB的中点,BMDM3,AG3,AF2FD,AF4,DF2,FMFDDM235,AGAF,FGFM,在CAG和CBM中,CGCM,ACGBCM,MCGACMACGACMBCM90,在FCG和FCM中,FCGFCM,FCH45,由(1)知AECM,CH
5、N90,CNE45;(3)存在,如图作BHCN.由条件可得CHB=90,CDAB,ADE=90,CHB=ADE,ACB=90CA=CB=62,CAB=CBA=45AB=CA2+CB2=12,GAC=MBC=45,CDAB,CD=AD=BD=12AB=6,DE=12CD,DE=3.在RtADE中,由勾股定理可得,CNE45,CBACNE,AFNCFB,NAFBCF,ADECHB,设 ,则,在RtCDF中,由勾股定理,得,CDFBHF90,DFCHFB,CDFBHF,解得(舍),AF628.4.(1)如图1,点E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上的点,EAF=45,连接EF,则EF、BE、F
6、D之间的数量关系是:EF=BE+FD连结BD,交AE、AF于点M、N,且MN、BM、DN满足,请证明这个等量关系;(2)在ABC中, ABAC,点D、E分别为BC边上的两点如图2,当BAC60,DAE30时,BD、DE、EC应满足的等量关系是_;如图3,当BAC,(090),DAE时,BD、DE、EC应满足的等量关系是_【参考:】【解答】(1)见解析;(2);(3)【解析】如图,将ABM绕点A逆时针旋转90得到ADG,连接NG.旋转,ABMADG,DGBM,AGAM,ADGABM45,DAGBAM,ADBADG454590,即NDG90,EAF45,BAMDAN45,DAGDAF45,即GAN
7、45,GANMAN,AMNAGN(SAS),GNMN,NDG90,.(2)如图,将ABD逆时针旋转60得到ACF,连接EF,作FGEC的延长线于点G.由题意可知ABDACF,FGC90,ADAF,BDCF,BADCAF,BACF,BAC60,ABAC,ABC是等边三角形,BACB60,ACF60,ACFACB120,即ECF120,FCG60,CFG30,在RtCFG中,由勾股定理得,BADEAC30,CAFEAC30,即EAF30,DAEFAE,ADEAFE,DEEF,在RtEGF中,由勾股定理得,;将ABD逆时针旋转得到ACF,连接EF,作FGEC的延长线于点G.由题意可知ABDACF,F
8、GC90,ADAF,BDCF,BADCAF,BACF,ABAC,BACB,BACBBAC180,ACBACFFCG180,BACFCG,ACF60,CG,DAE,BADCAE,CAFCAE,即EAF,DAEFAE,ADEAFE,DEEF,在RtEGF中,由勾股定理得,;,.5.已知如图1,四边形ABCD是正方形,E,F分别在边BC、CD上,且EAF45,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法(1)在图1中,连接EF,为了证明结论“EFBE+DF“,小亮将ADF绕点A顺时针旋转90后解答了这个问题,请按小亮的思路写出证明过程;(2)如图2,当EAF绕点A旋
9、转到图2位置时,试探究EF与DF、BE之间有怎样的数量关系?(3)如图3,如果四边形ABCD中,ABAD,BADBCD90,EAF45,且BC7,DC13,CF5,求BE的长【解答】见解析【解析】(1)证明:如图1中,由旋转可得GBDF,AFAG,BAGDAF,四边形ABCD为正方形,BAD90,EAF45,BAE+DAF45,BAG+BAE45EAF,在AGE和AFE中,AG=AFGAE=EAFAE=AE,AGEAFE(SAS),GEEF,GEGB+BEBE+DF,EFBE+DF(2)结论:EFDFBE,理由:如图2中,把ABE绕点A逆时针旋转90到AD,交CD于点G,同(1)可证得AEFAGF(SAS),EFGF,且DGBE,EFDFDGDFBE(3)如图3中,在DC上取一点G,使得DGBE,BADBCD90,ABC+D180,ABE+ABC180,ABED,ABAD,BEDG,ABEADG(SAS),AEAG,BAEDAG,EAF45,EAB+BAFDAG+BAF45,BAD90,FAGFAE45,AEAG,AFAF,AFEAFG(SAS),EFFG,设BEx,则ECEB+BCx+7,EFFG18x,在RtECF中,EF2EC2+CF2,52+(7+x)2(18x)2,x5,BE5