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(1)操作发现:如图①,D是等边△ABC边BA上一动点(点D与点B不重合),连接...

(1)操作发现:如图①,D是等边△ABC边BA上一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方作等边△DCF,连接AF.你能发现线段AF与BD之间的数量关系吗?并证明你发现的结论.
(2)类比猜想:如图②,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其他作法与(1)相同,猜想AF与BD在(1)中的结论是否仍然成立?
(3)深入探究:
Ⅰ.如图③,当动点D在等边△ABC边BA上运动时(点D与点B不重合)连接DC,以DC为边在BC上方、下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连接AF、BF′,探究AF、BF′与AB有何数量关系?并证明你探究的结论.
Ⅱ.如图④,当动点D在等边△边BA的延长线上运动时,其他作法与图③相同,Ⅰ中的结论是否成立?若不成立,是否有新的结论?并证明你得出的结论.
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(1)根据等边三角形的三条边、三个内角都相等的性质,利用全等三角形的判定定理SAS可以证得△BCD≌△ACF;然后由全等三角形的对应边相等知AF=BD; (2)通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD; (3)Ⅰ.AF+BF′=AB;利用全等三角形△BCD≌△ACF(SAS)的对应边BD=AF;同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,所以AF+BF′=AB; Ⅱ.Ⅰ中的结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;通过证明△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD(全等三角形的对应边相等);再结合(2)中的结论即可证得AF=AB+BF′. 【解析】 (1)AF=BD; 证明如下:∵△ABC是等边三角形(已知), ∴BC=AC,∠BCA=60°(等边三角形的性质); 同理知,DC=CF,∠DCF=60°; ∴∠BCA-∠DCA=∠DCF-∠DCA,即∠BCD=∠ACF; 在△BCD和△ACF中, , ∴△BCD≌△ACF(SAS), ∴BD=AF(全等三角形的对应边相等); (2)证明过程同(1),证得△BCD≌△ACF(SAS),则AF=BD(全等三角形的对应边相等),所以,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其他作法与(1)相同,AF=BD仍然成立; (3)Ⅰ.AF+BF′=AB; 证明如下:由(1)知,△BCD≌△ACF(SAS),则BD=AF; 同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD, ∴AF+BF′=BD+AD=AB; Ⅱ.Ⅰ中的结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′; 证明如下:在△BCF′和△ACD中, , ∴△BCF′≌△ACD(SAS), ∴BF′=AD(全等三角形的对应边相等); 又由(2)知,AF=BD; ∴AF=BD=AB+AD=AB+BF′,即AF=AB+BF′.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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