三、解答题
7. 如图所示,在$□ ABCD$中,$∠ BAD$与$∠ ADC$的平分线分别交直线$BC$于点$E$,$F$。求证:$EC = BF$。

7. 如图所示,在$□ ABCD$中,$∠ BAD$与$∠ ADC$的平分线分别交直线$BC$于点$E$,$F$。求证:$EC = BF$。
答案
7. 提示:证明△CDF 和△BAE 均为等腰三角形
解析
证明:
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD// BC$,$AB = CD$,$∠ BAD=∠ BCD$,$∠ ADC=∠ ABC$。
∵$AE$平分$∠ BAD$,
∴$∠ BAE=\frac{1}{2}∠ BAD$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ AEB=∠ DAE=∠ BAE$,
∴$△ ABE$是等腰三角形,$BE = AB$。
∵$DF$平分$∠ ADC$,
∴$∠ CDF=\frac{1}{2}∠ ADC$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ DFC=∠ ADF=∠ CDF$,
∴$△ CDF$是等腰三角形,$CF = CD$。
∵$AB = CD$,
∴$BE = CF$。
∵$BE = BF + BC$,$CF = EC + BC$,
∴$BF = EC$,即$EC = BF$。
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD// BC$,$AB = CD$,$∠ BAD=∠ BCD$,$∠ ADC=∠ ABC$。
∵$AE$平分$∠ BAD$,
∴$∠ BAE=\frac{1}{2}∠ BAD$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ AEB=∠ DAE=∠ BAE$,
∴$△ ABE$是等腰三角形,$BE = AB$。
∵$DF$平分$∠ ADC$,
∴$∠ CDF=\frac{1}{2}∠ ADC$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ DFC=∠ ADF=∠ CDF$,
∴$△ CDF$是等腰三角形,$CF = CD$。
∵$AB = CD$,
∴$BE = CF$。
∵$BE = BF + BC$,$CF = EC + BC$,
∴$BF = EC$,即$EC = BF$。
8. 如图所示,在$□ ABCD$中,$DF$平分$∠ ADC$,交$BC$于点$E$,交$AB$的延长线于点$F$。若$AD = 6$,$∠ A = 120^{\circ}$,求$△ ADF$的面积。

答案
8. 9√{3} 提示:可证明∠F = ∠ADF = 30°,AF = AD = 6
解析
证明:在$□ABCD$中,$AD// BC$,$AB// CD$,$AD=BC=6$,$∠ A=120°$。
$\because DF$平分$∠ ADC$,$\therefore ∠ ADF = ∠ CDF$。
$\because AB// CD$,$\therefore ∠ F = ∠ CDF$,$\therefore ∠ F = ∠ ADF$,$\therefore AF = AD = 6$。
过点$D$作$DG⊥ AF$于点$G$,在$Rt△ ADG$中,$∠ A=120°$,则$∠ DAG=60°$,$AD=6$。
$\sin 60°=\frac{DG}{AD}$,$\therefore DG=AD· \sin 60°=6×\frac{\sqrt{3}}{2}=3\sqrt{3}$。
$\therefore S_{△ ADF}=\frac{1}{2}× AF× DG=\frac{1}{2}×6×3\sqrt{3}=9\sqrt{3}$。
答:$△ ADF$的面积为$9\sqrt{3}$。
$\because DF$平分$∠ ADC$,$\therefore ∠ ADF = ∠ CDF$。
$\because AB// CD$,$\therefore ∠ F = ∠ CDF$,$\therefore ∠ F = ∠ ADF$,$\therefore AF = AD = 6$。
过点$D$作$DG⊥ AF$于点$G$,在$Rt△ ADG$中,$∠ A=120°$,则$∠ DAG=60°$,$AD=6$。
$\sin 60°=\frac{DG}{AD}$,$\therefore DG=AD· \sin 60°=6×\frac{\sqrt{3}}{2}=3\sqrt{3}$。
$\therefore S_{△ ADF}=\frac{1}{2}× AF× DG=\frac{1}{2}×6×3\sqrt{3}=9\sqrt{3}$。
答:$△ ADF$的面积为$9\sqrt{3}$。
9. 如图所示,在$□ ABCD$中,$AE⊥ BC$,$AF⊥ CD$,垂足分别为点$E$,$F$,$AE = 6\ \mathrm{cm}$,$AF = 8\ \mathrm{cm}$。若$∠ EAF = 30^{\circ}$,求$□ ABCD$的周长和面积。

答案
9. 周长为 56 cm,面积为 96 cm² 提示:∠B = ∠D = ∠EAF = 30°
解析
证明:在$□ABCD$中,$AD// BC$,$AB// CD$,$∠B=∠D$,$∠BAD=∠C$。
因为$AE⊥BC$,$AF⊥CD$,所以$∠AEB=∠AEC=∠AFC=∠AFD=90^{\circ}$。
在四边形$AECF$中,$∠EAF + ∠AEC + ∠C + ∠AFC = 360^{\circ}$,已知$∠EAF=30^{\circ}$,$∠AEC=∠AFC=90^{\circ}$,则$30^{\circ}+90^{\circ}+∠C + 90^{\circ}=360^{\circ}$,解得$∠C=150^{\circ}$。
因为$∠BAD=∠C$,所以$∠BAD=150^{\circ}$。又因为$AD// BC$,所以$∠B + ∠BAD=180^{\circ}$,则$∠B=180^{\circ}-150^{\circ}=30^{\circ}$,故$∠D=∠B=30^{\circ}$。
在$Rt△ ABE$中,$∠AEB=90^{\circ}$,$∠B=30^{\circ}$,$AE=6\ \mathrm{cm}$,因为$AB=2AE$,所以$AB=2×6=12\ \mathrm{cm}$。
在$Rt△ ADF$中,$∠AFD=90^{\circ}$,$∠D=30^{\circ}$,$AF=8\ \mathrm{cm}$,因为$AD=2AF$,所以$AD=2×8=16\ \mathrm{cm}$。
$□ABCD$的周长为$2(AB + AD)=2×(12 + 16)=56\ \mathrm{cm}$。
面积为$BC× AE=AD× AE=16×6=96\ \mathrm{cm}^{2}$。
答:$□ABCD$的周长为$56\ \mathrm{cm}$,面积为$96\ \mathrm{cm}^{2}$。
因为$AE⊥BC$,$AF⊥CD$,所以$∠AEB=∠AEC=∠AFC=∠AFD=90^{\circ}$。
在四边形$AECF$中,$∠EAF + ∠AEC + ∠C + ∠AFC = 360^{\circ}$,已知$∠EAF=30^{\circ}$,$∠AEC=∠AFC=90^{\circ}$,则$30^{\circ}+90^{\circ}+∠C + 90^{\circ}=360^{\circ}$,解得$∠C=150^{\circ}$。
因为$∠BAD=∠C$,所以$∠BAD=150^{\circ}$。又因为$AD// BC$,所以$∠B + ∠BAD=180^{\circ}$,则$∠B=180^{\circ}-150^{\circ}=30^{\circ}$,故$∠D=∠B=30^{\circ}$。
在$Rt△ ABE$中,$∠AEB=90^{\circ}$,$∠B=30^{\circ}$,$AE=6\ \mathrm{cm}$,因为$AB=2AE$,所以$AB=2×6=12\ \mathrm{cm}$。
在$Rt△ ADF$中,$∠AFD=90^{\circ}$,$∠D=30^{\circ}$,$AF=8\ \mathrm{cm}$,因为$AD=2AF$,所以$AD=2×8=16\ \mathrm{cm}$。
$□ABCD$的周长为$2(AB + AD)=2×(12 + 16)=56\ \mathrm{cm}$。
面积为$BC× AE=AD× AE=16×6=96\ \mathrm{cm}^{2}$。
答:$□ABCD$的周长为$56\ \mathrm{cm}$,面积为$96\ \mathrm{cm}^{2}$。
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