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在课外兴趣小组活动时,刘老师给出了如下问题:如图(1),已知四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠DAB=60°,∠B与∠D互补,求证:AB+AD=3AC.小敏反复探索,不得其解.她想,若将四边形ABCD特殊
题目详情
在课外兴趣小组活动时,刘老师给出了如下问题:
如图(1),已知四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠DAB=60°,∠B与∠D互补,求证:AB+AD=
AC.
小敏反复探索,不得其解.她想,若将四边形ABCD特殊化,看如何解决该问题.
(1)从特殊情况入手,添加条件“∠B=∠D”,如图(2),可证:AB+AD=
AC.请你完成此证明.
(2)类比(1)的问题的解决方法,在图(1)证明AB+AD=
AC.
如图(1),已知四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠DAB=60°,∠B与∠D互补,求证:AB+AD=
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小敏反复探索,不得其解.她想,若将四边形ABCD特殊化,看如何解决该问题.
(1)从特殊情况入手,添加条件“∠B=∠D”,如图(2),可证:AB+AD=
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(2)类比(1)的问题的解决方法,在图(1)证明AB+AD=
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▼优质解答
答案和解析
(1)证明:在题图(2)中,
∵∠B=∠D,且∠B与∠D互补,
∴∠B=∠D=90°.
又∵AC平分∠DAB,∠DAB=60°,
∴∠CAB=∠CAD=30°,
∴AB=AC×cos∠CAB=
AC,
AD=AC×cos∠CAD=
AC,
∴AB+AD=
AC.
(2)证明:如图,过C点分别作AB、AD的垂线,垂足分别为E、F.
由(1)知,AE+AF=
AC.
∵AC为∠BAD的平分线,CF⊥AD,CE⊥AB,
∴∠CFD=∠CEB,CE=CF.
而∠ABC与∠D互补,∠ABC与∠CBE也互补,
∴∠D=∠CBE,
在△CDF与△CBE中,
∴△CDF与△CBE(AAS),
∴DF=BE,
∴AB+AD=AB+(AF+FD)=(AB+BE)+AF=AE+AF=
AC.
∵∠B=∠D,且∠B与∠D互补,
∴∠B=∠D=90°.
又∵AC平分∠DAB,∠DAB=60°,
∴∠CAB=∠CAD=30°,
∴AB=AC×cos∠CAB=
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2 |
AD=AC×cos∠CAD=
| ||
2 |
∴AB+AD=
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(2)证明:如图,过C点分别作AB、AD的垂线,垂足分别为E、F.
由(1)知,AE+AF=
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∵AC为∠BAD的平分线,CF⊥AD,CE⊥AB,
∴∠CFD=∠CEB,CE=CF.
而∠ABC与∠D互补,∠ABC与∠CBE也互补,
∴∠D=∠CBE,
在△CDF与△CBE中,
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∴△CDF与△CBE(AAS),
∴DF=BE,
∴AB+AD=AB+(AF+FD)=(AB+BE)+AF=AE+AF=
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