【题目】在菱形ABCD中,∠BAD=
,E为对角线AC上的一点(不与A,C重合),将射线EB绕点E顺时针旋转
角之后,所得射线与直线AD交于F点.试探究线段EB与EF的数量关系.
小宇发现点E的位置,
和
的大小都不确定,于是他从特殊情况开始进行探究.
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(1)如图1,当
=
=90°时,菱形ABCD是正方形.小宇发现,在正方形中,AC平分∠BAD,作EM⊥AD于M,EN⊥AB于N.由角平分线的性质可知EM=EN,进而可得
,并由全等三角形的性质得到EB与EF的数量关系为 .
(2)如图2,当
=60°,
=120°时,
①依题意补全图形;
②请帮小宇继续探究(1)的结论是否成立.若成立,请给出证明;若不成立,请举出反例说明;
(3)小宇在利用特殊图形得到了一些结论之后,在此基础上对一般的图形进行了探究,设∠ABE=
,若旋转后所得的线段EF与EB的数量关系满足(1)中的结论,请直接写出角
,
,
满足的关系: .
【答案】(1)EB=EF;(2)①补全图形见解析;②结论依然成立EB=EF.证明见解析; (3)
°(当B的对称点不为D时)或
°(当B的对称点为D时)
【解析】
(1)先证明ANEM是正方形,再证明
,即可证得结果;
(2)①补全图形如图所示;
②证法1,用角平分线性质得出EM=EN,再证明出
,即可;
证法2,利用菱形的性质直接出△ADE≌△ABE.即可得出结论;
(3)直接得出结论。
(1)EB=EF;
(2)①补全图形如图所示;
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②结论依然成立EB=EF.
证法1:过点E作EM⊥AF于M,EN⊥AB于N.
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∵四边形ABCD为菱形,
∴
.
∵EM⊥AF,EN⊥AB.
∴
°,EM=EN.
∵
°,
°,
∴
°
°.
∵
°,
∴
.
在△EFM与△EBN中,
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∴△EFM ≌△EBN.
∴EF=EB.
证法2:连接ED
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∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,∠DAC=∠BAE.
又∵AE=AE,
∴△ADE≌△ABE.
∴ED=EB,∠ADE=∠ABE.
又∵∠DAB=60°,∠BEF=120°.
∴∠F+∠ABE=180°.
又∵∠ADE+∠FDE=180°,
∴∠F=∠FDE.
∴EF=ED.
∴EF=EB.
(3)
°(当B的对称点不为D时)或
°(当B的对称点为D时).