2 [2024·浙江杭州期中]如图(1),在等腰三角形ABC中,AB = AC,点D是BC边上的动点,连接AD,将△ADC绕点A旋转至△AEB,使点C与点B重合,连接DE交AB于点F.

(1)若∠BAC = 80°,求∠ABE的大小.
(2)如图(2),作EG//BC交AB于点G,连接CG交AD于点H.
①求证:四边形CDEG是平行四边形.
②若∠EGC - ∠CAD = 100°,求∠CAD的度数.
(1)若∠BAC = 80°,求∠ABE的大小.
(2)如图(2),作EG//BC交AB于点G,连接CG交AD于点H.
①求证:四边形CDEG是平行四边形.
②若∠EGC - ∠CAD = 100°,求∠CAD的度数.
答案:
(1)解:
∵AB=AC,∠BAC=80°,
∴$\angle C=\frac{180 - 80^{\circ}}{2}=50^{\circ}$.
由题意,得△ADC≌△AEB,
∴∠ABE=∠C=50°.
(2)①证明:
∵△ADC≌△AEB,
∴∠ACB=∠ABE,EB=DC.
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ABE.
∵EG//BC,
∴∠EGB=∠GBC,
∴∠EGB=∠EBG,
∴EG=BE,
∴EG=DC.
∴四边形CDEG是平行四边形.
②解:
∵四边形CDEG是平行四边形,
∴∠EGC=∠EDC.
∵△ADC≌△AEB,
∴AE=AD,∠EAB=∠CAD.
∵∠EAB+∠BAD=∠CAD+∠BAD,
∴∠EAD=∠BAC.
∵AB=AC,AD=AE,
∴$\angle ACD=\frac{180^{\circ}-\angle BAC}{2}$,$\angle ADE=\frac{180^{\circ}-\angle EAD}{2}$,
∴∠ADE=∠ACD,
∴∠EDC = ∠ADE + ∠ADC = ∠ADE + (180° - ∠CAD - ∠ACD)=180° - ∠CAD.
∵∠EGC - ∠CAD=100°,
∴∠EDC=100°+∠CAD=180° - ∠CAD,
∴∠CAD=40°.
(1)解:
∵AB=AC,∠BAC=80°,
∴$\angle C=\frac{180 - 80^{\circ}}{2}=50^{\circ}$.
由题意,得△ADC≌△AEB,
∴∠ABE=∠C=50°.
(2)①证明:
∵△ADC≌△AEB,
∴∠ACB=∠ABE,EB=DC.
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ABE.
∵EG//BC,
∴∠EGB=∠GBC,
∴∠EGB=∠EBG,
∴EG=BE,
∴EG=DC.
∴四边形CDEG是平行四边形.
②解:
∵四边形CDEG是平行四边形,
∴∠EGC=∠EDC.
∵△ADC≌△AEB,
∴AE=AD,∠EAB=∠CAD.
∵∠EAB+∠BAD=∠CAD+∠BAD,
∴∠EAD=∠BAC.
∵AB=AC,AD=AE,
∴$\angle ACD=\frac{180^{\circ}-\angle BAC}{2}$,$\angle ADE=\frac{180^{\circ}-\angle EAD}{2}$,
∴∠ADE=∠ACD,
∴∠EDC = ∠ADE + ∠ADC = ∠ADE + (180° - ∠CAD - ∠ACD)=180° - ∠CAD.
∵∠EGC - ∠CAD=100°,
∴∠EDC=100°+∠CAD=180° - ∠CAD,
∴∠CAD=40°.
【变式1】如图,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AB⊥AC,BC = 5,点P从点A出发,沿AD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动. 连接PO并延长交BC于点Q. 设点P的运动时间为t秒.
(1)求BQ的长. (用含t的代数式表示)
(2)当四边形ABQP是平行四边形时,求t的值.

(1)求BQ的长. (用含t的代数式表示)
(2)当四边形ABQP是平行四边形时,求t的值.
答案:
解:
(1)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AD//BC,
∴∠PAO=∠QCO.
∵∠AOP=∠COQ,
∴△APO≌△CQO,
∴CQ=AP=t.
∵BC=5,
∴BQ=5 - t.
(2)
∵AP//BQ,
∴当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,即t=5 - t,
∴$t=\frac{5}{2}$,
∴当四边形ABQP是平行四边形时,t的值为$\frac{5}{2}$.
(1)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AD//BC,
∴∠PAO=∠QCO.
∵∠AOP=∠COQ,
∴△APO≌△CQO,
∴CQ=AP=t.
∵BC=5,
∴BQ=5 - t.
(2)
∵AP//BQ,
∴当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,即t=5 - t,
∴$t=\frac{5}{2}$,
∴当四边形ABQP是平行四边形时,t的值为$\frac{5}{2}$.
【变式2】[2024·浙江杭州萧山月考]如图,在□ABCD中,点O是对角线AC的中点. 某数学学习小组要在AC上找两点E,F,使四边形BEDF为平行四边形,现总结出甲、乙两种方案如下:
甲方案 乙方案
O O
分别取AO,CO的中点E,F 作BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F
请回答下列问题:
(1)以上方案是否能得到四边形BEDF为平行四边形?若能,请证明;若不能,请说明理由.
(2)若EF = 2AE,S△AED = 6,求□ABCD的面积.
甲方案 乙方案
O O
分别取AO,CO的中点E,F 作BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F
请回答下列问题:
(1)以上方案是否能得到四边形BEDF为平行四边形?若能,请证明;若不能,请说明理由.
(2)若EF = 2AE,S△AED = 6,求□ABCD的面积.
答案:
解:
(1)若选择甲方案:
如答图,连接BD.
∵在▱ABCD中,点O是对角线AC的中点,
∴AO=CO,BO=DO.
∵E,F分别为AO,CO的中点,
∴EO=FO,
∴四边形BEDF为平行四边形.
若选择乙方案:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD//CB,
∴∠EAD=∠FCB.
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE//DF,∠BEF=∠AFD=90°.
∵在△ADF和△CBE中,$\begin{cases} \angle AFD=\angle CEB \\ \angle DAF=\angle BCE \\ AD = CB \end{cases}$,
∴△ADF≌△CBE(AAS),
∴BE=DF.
又
∵BE//DF,
∴四边形BEDF为平行四边形.
(2)
∵四边形ABCD和四边形BEDF都为平行四边形,
∴AO=CO,EO=FO,
∴AE=CF.
∵EF=2AE,
∴EF=2FC,
∴AF=CE=3AE,AC=4AE.
∵$S_{\triangle AED}=6$,
∴$S_{\triangle ADC}=4S_{\triangle AED}=24$,
∴$S_{▱ABCD}=2S_{\triangle ADC}=48$.
(1)若选择甲方案:
如答图,连接BD.
∵在▱ABCD中,点O是对角线AC的中点,
∴AO=CO,BO=DO.
∵E,F分别为AO,CO的中点,
∴EO=FO,
∴四边形BEDF为平行四边形.
若选择乙方案:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD//CB,
∴∠EAD=∠FCB.
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE//DF,∠BEF=∠AFD=90°.
∵在△ADF和△CBE中,$\begin{cases} \angle AFD=\angle CEB \\ \angle DAF=\angle BCE \\ AD = CB \end{cases}$,
∴△ADF≌△CBE(AAS),
∴BE=DF.
又
∵BE//DF,
∴四边形BEDF为平行四边形.
(2)
∵四边形ABCD和四边形BEDF都为平行四边形,
∴AO=CO,EO=FO,
∴AE=CF.
∵EF=2AE,
∴EF=2FC,
∴AF=CE=3AE,AC=4AE.
∵$S_{\triangle AED}=6$,
∴$S_{\triangle ADC}=4S_{\triangle AED}=24$,
∴$S_{▱ABCD}=2S_{\triangle ADC}=48$.
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