閱讀理解:
課外興趣小組活動(dòng)時(shí),老師提出了如下問(wèn)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(guò)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.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/7acb0a46f21fbe09a57e82e868600c338744ad2e.jpg)
(1)問(wèn)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(wèn)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.
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),
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/bf096b63f6246b60dd2ef388e8f81a4c510fa22e.jpg)
∴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,BE
2+BG
2=EG
2,
∴BE
2+CF
2=EF
2;(3分)
(2)將△DCF繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到△DBG.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/5fdf8db1cb1349542052a998554e9258d0094af9.jpg)
∵∠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)