题目综合与实践:
已知:等边
△ABC.
(1)如图
1,
D为线段
AB上一点
,DE∥BC,交
AC于点
E.可知
△ADE为______三角形.
(2)D为线段
AB上一点,
F为线段
CB延长线上一点,且
DF=DC.
①当点
D为
AB的中点时,如图
2,猜想线段
AD与
BF的数原关系为______.
②当
D为
AB上任意一点,其余条件不变,如图
3,猜想线段
AD与
BF的数量关系?并说明理由.
③在等边三角形
ABC中,点
D在直线
AB上,点
F在直线
BC上,且
DF=DC.若
△ABC的边长为
2,
AD=3,求
CF的长为______.

知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)证明:
△ADE是等边三角形,理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60∘,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B=60∘,
∠AED=∠C=60∘,
∵∠A=∠ADE=∠AED=60∘,
∴△ADE是等边三角形,
故答案为:等边;
(2)①
AD=BF,理由如下:
∵AC=BC,点
D是
AB的中点,
∴AD=BD,
∠ACD=∠BCD=30∘,
∵DF=DC,
∴∠F=∠BCD=30∘,
∵∠ABC是
△BDF的外角,
∴∠F+∠BDF=∠ABC,
∵∠F=30∘,
∠ABC=60∘,
∴∠BDF=30∘,
∵∠F=∠BDF=30∘,
∴BD=BF,
∵BF=AD,
∴AD=BF;
故答案为:
AD=BF;
②
AD=BF,理由如下:
在
BC上截取
BE=BD,连接
DE,
∵AB=BC,
BD=BE,
∴AB−BD=BC−BE,
∴AD=CE,
∵∠ABC=60∘,
BE=BD,
∴△BDE是等边三角形,
∴BD=BE,
∵DF=DC,
∴∠F=∠DCE,
∵∠ABC是
△BDF的外角,
∠DEB是
△CDE的外角,
∴∠F+∠BDF=60∘,
∠DCE+∠CDE=60∘,
∴∠BDF=∠EDC,
∵DF=DC,
DB=DE,
∴△BDF≌△EDC(SAS),
∴BF=CE,
∵AD=CE,
∴AD=BF;

③
∵△ABC的边长为
2,
AD=3,
∴点
D在线段
AB的延长线上或线段
BA的延长线上,
若点
D在线段
AB的延长线上,在
BF上截取
BE=BD,
∵AD=3,
AB=2,
∴BD=1,
∵∠DBE=∠ABC=60∘,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=DB=BE=1,
∵∠DEF+∠F=∠DBC+∠BCD=60∘,且
∠F=∠BCD,
∴∠DEF=∠DBC,
∵DE=DB,
DF=DC,
∴△DEF≌△DBC(SAS),
∴EF=BC=2,
∴CF=EF+BE+BC=5;

若点
D在线段
BA的延长线上,作
DE⊥AC,交直线
BC于点
E,
∴∠DEB=90∘,
∵∠B=60∘,
∴∠BDE=30∘,
∴BE=21BD,
∵AB=2,
AD=2,
∴BD=5,
∴BE=25,
∴CE=21,
∵DC=DF,
∴CE=EF=21,
∴CF=1.

综上所述,
CF的长是
5或
1.
故答案为:
5或
1.
解析
(1)证明:
△ADE是等边三角形,理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60∘,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B=60∘,
∠AED=∠C=60∘,
∵∠A=∠ADE=∠AED=60∘,
∴△ADE是等边三角形,
故答案为:等边;
(2)①
AD=BF,理由如下:
∵AC=BC,点
D是
AB的中点,
∴AD=BD,
∠ACD=∠BCD=30∘,
∵DF=DC,
∴∠F=∠BCD=30∘,
∵∠ABC是
△BDF的外角,
∴∠F+∠BDF=∠ABC,
∵∠F=30∘,
∠ABC=60∘,
∴∠BDF=30∘,
∵∠F=∠BDF=30∘,
∴BD=BF,
∵BF=AD,
∴AD=BF;
故答案为:
AD=BF;
②
AD=BF,理由如下:
在
BC上截取
BE=BD,连接
DE,
∵AB=BC,
BD=BE,
∴AB−BD=BC−BE,
∴AD=CE,
∵∠ABC=60∘,
BE=BD,
∴△BDE是等边三角形,
∴BD=BE,
∵DF=DC,
∴∠F=∠DCE,
∵∠ABC是
△BDF的外角,
∠DEB是
△CDE的外角,
∴∠F+∠BDF=60∘,
∠DCE+∠CDE=60∘,
∴∠BDF=∠EDC,
∵DF=DC,
DB=DE,
∴△BDF≌△EDC(SAS),
∴BF=CE,
∵AD=CE,
∴AD=BF;

③
∵△ABC的边长为
2,
AD=3,
∴点
D在线段
AB的延长线上或线段
BA的延长线上,
若点
D在线段
AB的延长线上,在
BF上截取
BE=BD,
∵AD=3,
AB=2,
∴BD=1,
∵∠DBE=∠ABC=60∘,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=DB=BE=1,
∵∠DEF+∠F=∠DBC+∠BCD=60∘,且
∠F=∠BCD,
∴∠DEF=∠DBC,
∵DE=DB,
DF=DC,
∴△DEF≌△DBC(SAS),
∴EF=BC=2,
∴CF=EF+BE+BC=5;

若点
D在线段
BA的延长线上,作
DE⊥AC,交直线
BC于点
E,
∴∠DEB=90∘,
∵∠B=60∘,
∴∠BDE=30∘,
∴BE=21BD,
∵AB=2,
AD=2,
∴BD=5,
∴BE=25,
∴CE=21,
∵DC=DF,
∴CE=EF=21,
∴CF=1.

综上所述,
CF的长是
5或
1.
故答案为:
5或
1.