2026年暑假作业上海科学技术出版社八年级数学沪科版第91页答案
14. 如图,$△ ABC$与$△ CDE$都是等边三角形,点$E$,$F$分别在$AC$,$BC$上,且$EF // AB$.
(1) 求证:四边形$EFCD$是菱形;
(2) 设$CD=4$,求$D$,$F$两点间的距离.

答案

14. (1) $\because △ ABC$与$△ CDE$都是等边三角形,$\therefore ED=CD$,$∠ A=∠ DCE=∠ BCA=∠ DEC=60°$.$\therefore AB// CD$,$DE// CF$.又$\because EF// AB$,$\therefore EF// CD$.$\therefore$ 四边形$EFCD$是菱形
(2) 连接$DF$,与$CE$相交于点$G$.由(1)知四边形$EFCD$为菱形,则$CG=\dfrac{1}{2}CE=\dfrac{1}{2}CD=2$,$∠ CGD=90°$.$\therefore DG=2\sqrt{3}$,$DF=2DG=4\sqrt{3}$

解析

【分析】
(1) 要证四边形$EFCD$是菱形,可先证它是平行四边形,再证一组邻边相等即可。首先利用等边三角形的内角均为$60°$,推导对边的平行关系得到平行四边形,再结合等边三角形边相等的性质得到邻边相等,即可完成证明。
(2) 求$D$、$F$两点的距离,即求菱形的对角线$DF$的长度。根据菱形对角线互相垂直平分的性质,连接$DF$与$CE$交于点$G$,将问题转化为在直角三角形中用勾股定理求边长,先求出半条对角线的长度,再乘2即可得到$DF$的长度。
【解析】
(1) 证明:
$\because △ ABC$与$△ CDE$都是等边三角形,
$\therefore ED=CD$,$∠ A=∠ DCE=∠ BCA=∠ DEC=60°$,
$\therefore AB// CD$(同位角相等,两直线平行),$DE// CF$(同位角相等,两直线平行),
又$\because EF// AB$,
$\therefore EF// CD$,
$\therefore$ 四边形$EFCD$是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形),
又$\because ED=CD$,
$\therefore$ 平行四边形$EFCD$是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形)。
(2) 解:连接$DF$,与$CE$相交于点$G$,
由(1)知四边形$EFCD$为菱形,
$\therefore CE⊥ DF$,$CG=\dfrac{1}{2}CE$,$DF=2DG$(菱形对角线互相垂直平分),
$\because △CDE$是等边三角形,$\therefore CE=CD=4$,
$\therefore CG=\dfrac{1}{2}×4=2$,
在$\mathrm{Rt}△CGD$中,由勾股定理得:
$DG=\sqrt{CD^2-CG^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$,
$\therefore DF=2DG=2×2\sqrt{3}=4\sqrt{3}$。
【答案】
(1) 四边形$EFCD$是菱形,证明成立;
(2) $D$,$F$两点间的距离为$4\sqrt{3}$。
【知识点】
等边三角形的性质;菱形的判定与性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础几何综合题,解题关键是熟练掌握等边三角形、平行四边形、菱形的性质和判定定理,通过角的关系推导平行关系完成菱形证明,再利用菱形对角线的特征将问题转化为直角三角形边长计算,逻辑清晰,掌握基础几何性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.7