题目[问题情境
](1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图
1,
E是
BC的中点,
∠BAE=∠CDE,
D,
A,
E三点共线.求证:
AB=CD.
小玉在组内经过合作交流,得到解决方法:延长
AE至点
F,使得
AE=EF,连结
CF.请根据小玉的方法思考:由已知和作图能得到
△ABE≌△FCE,依据是______.
由全等三角形、等腰三角形的性质可得
AB=CD.
初步运用
(2)如图
2,在
△BGC中,
GF平分
∠BGC,
E为
BC的中点,过点
E作
ED∥GF,分别交
CG的延长线和
BG于点
D,点
A.求证:
AB=CD.
拓展运用
(3)如图
3,在(1)的基础上(即
E是
BC的中点,
∠BAE=∠CDE,
D,
A,
E三点共线),连结
AC,若
∠CAE=2∠BAE,当
AD=12,
BC=20时,求
AE的长.

知识点:三角形、三角形的三边关系、勾股定理的应用、全等三角形的判定与性质章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)证明:如图
1,延长
AE至点
F,使得
AE=EF,连结
CF,
∵点
E是
BC的中点,
∴BE=CE,
在
△ABE和
△FCE中,
⎩⎨⎧AE=EF∠AEB=∠FECBE=CE,
∴△ABE≌△FCE(SAS),
∴AB=CF,
∠BAE=∠F,
∵∠BAE=∠CDE,
∴∠CDE=∠F,
∴DC=CF,
∴AB=CD;
故答案为:
SAS;
(2)证明:如图
2,延长
AE至
H,使
EH=AE,连接
CH,

同理可得:
△ABE≌△HCE(SAS),
∴AB=CH,
∠BAE=∠H,
∵DE∥FG,
∴∠CGF=∠D,
∠DAG=∠AGF,
∵FG平分
∠BGC,
∴∠BGF=∠CGF,
∴∠D=∠DAG,
∵∠BAE=∠DAG,
∴∠H=∠D,
∴CD=CH,
∴AB=CD;
(3)如图
3,延长
AE至点
F,使得
AE=EF,连结
CF,过点
C作
CG⊥AE于
G,

设
AG=a,
同理可得:
△ABE≌△FCE(SAS),
∴AB=CF,
∠BAE=∠F,
∵∠BAE=∠CDE,
∴∠CDE=∠F,
∴DC=CF,
∵CG⊥AE,
AD=12,
∴DG=FG=12+a,
∴DF=12+a+12+a=24+2a,
∴AE=EF=224+2a−12=6+a,
∴EG=6,
∵BC=20,
E是
BC的中点,
∴BE=CE=10,
由勾股定理得:
CG=102−62=8,
∵∠CAE=2∠BAE,
∠CAE=∠D+∠ACD,
∴∠D+∠ACD=2∠F=2∠D,
∴∠D=∠ACD,
∴AC=AD=12,
由勾股定理得:
AG=AC2−CG2=122−82=144−64=45,
∴AE=EG+AG=6+45.
解析
(1)证明:如图
1,延长
AE至点
F,使得
AE=EF,连结
CF,
∵点
E是
BC的中点,
∴BE=CE,
在
△ABE和
△FCE中,
⎩⎨⎧AE=EF∠AEB=∠FECBE=CE,
∴△ABE≌△FCE(SAS),
∴AB=CF,
∠BAE=∠F,
∵∠BAE=∠CDE,
∴∠CDE=∠F,
∴DC=CF,
∴AB=CD;
故答案为:
SAS;
(2)证明:如图
2,延长
AE至
H,使
EH=AE,连接
CH,

同理可得:
△ABE≌△HCE(SAS),
∴AB=CH,
∠BAE=∠H,
∵DE∥FG,
∴∠CGF=∠D,
∠DAG=∠AGF,
∵FG平分
∠BGC,
∴∠BGF=∠CGF,
∴∠D=∠DAG,
∵∠BAE=∠DAG,
∴∠H=∠D,
∴CD=CH,
∴AB=CD;
(3)如图
3,延长
AE至点
F,使得
AE=EF,连结
CF,过点
C作
CG⊥AE于
G,

设
AG=a,
同理可得:
△ABE≌△FCE(SAS),
∴AB=CF,
∠BAE=∠F,
∵∠BAE=∠CDE,
∴∠CDE=∠F,
∴DC=CF,
∵CG⊥AE,
AD=12,
∴DG=FG=12+a,
∴DF=12+a+12+a=24+2a,
∴AE=EF=224+2a−12=6+a,
∴EG=6,
∵BC=20,
E是
BC的中点,
∴BE=CE=10,
由勾股定理得:
CG=102−62=8,
∵∠CAE=2∠BAE,
∠CAE=∠D+∠ACD,
∴∠D+∠ACD=2∠F=2∠D,
∴∠D=∠ACD,
∴AC=AD=12,
由勾股定理得:
AG=AC2−CG2=122−82=144−64=45,
∴AE=EG+AG=6+45.