6. 如图所示, 在 $ \triangle ABC $ 中, $ AB = 6 $, $ AC = 4 $, 则 $ BC $ 边上的中线 $ AD $ 的取值范围是

$1 \lt AD \lt 5$
.答案
$1 \lt AD \lt 5$
解析
延长 $AD$ 到 $E$,使 $DE = AD$,连接 $BE$。
因为$AD$是$BC$边上的中线,
所以$BD = CD$,
在$\triangle ADC$和$\triangle EDB$中,
$\begin{cases}CD = BD, \\\angle ADC = \angle BDE, \\AD = DE.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等判定,
可得$\triangle ADC \cong \triangle EDB$,
所以$BE = AC = 4$,
在$\triangle ABE$中,根据三角形三边关系“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”,
$AB - BE \lt AE \lt AB + BE$,
即$6 - 4 \lt 2AD \lt 6 + 4$,
$2 \lt 2AD \lt 10$,
解得$1 \lt AD \lt 5$。
因为$AD$是$BC$边上的中线,
所以$BD = CD$,
在$\triangle ADC$和$\triangle EDB$中,
$\begin{cases}CD = BD, \\\angle ADC = \angle BDE, \\AD = DE.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等判定,
可得$\triangle ADC \cong \triangle EDB$,
所以$BE = AC = 4$,
在$\triangle ABE$中,根据三角形三边关系“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”,
$AB - BE \lt AE \lt AB + BE$,
即$6 - 4 \lt 2AD \lt 6 + 4$,
$2 \lt 2AD \lt 10$,
解得$1 \lt AD \lt 5$。
7. 如图所示, $ AD $ 是 $ \triangle ABC $ 的中线, $ AB = AE $, $ AC = AF $, $ \angle BAE = \angle CAF = 90° $, 判断线段 $ EF $ 和 $ AD $ 的数量关系和位置关系, 并加以证明.

答案
EF=2AD且EF⊥AD。
证明:延长AD至点G,使DG=AD,连接BG。
∵AD是△ABC中线,∴BD=CD。
在△ADC和△GDB中,
$\left\{\begin{array}{l} AD=GD \\ ∠ADC=∠GDB \\ CD=BD \end{array}\right.$
∴△ADC≌△GDB(SAS)。
∴BG=AC,∠G=∠CAD,∠GBD=∠ACD。
∵AC=AF,∴BG=AF。
∵∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF=360°-∠BAE-∠CAF-∠BAC=180°-∠BAC。
在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC,
∴∠ABG=∠ABC+∠GBD=∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=∠EAF。
在△ABG和△EAF中,
$\left\{\begin{array}{l} AB=EA \\ ∠ABG=∠EAF \\ BG=AF \end{array}\right.$
∴△ABG≌△EAF(SAS)。
∴EF=AG,∠AEF=∠BAG。
∵AG=AD+DG=2AD,∴EF=2AD。
延长DA交EF于点H,
∵∠BAE=90°,∴∠BAG+∠EAH=90°。
∵∠AEF=∠BAG,∴∠AEF+∠EAH=90°。
∴∠EHA=180°-(∠AEF+∠EAH)=90°,即EF⊥AD。
综上,EF=2AD且EF⊥AD。
证明:延长AD至点G,使DG=AD,连接BG。
∵AD是△ABC中线,∴BD=CD。
在△ADC和△GDB中,
$\left\{\begin{array}{l} AD=GD \\ ∠ADC=∠GDB \\ CD=BD \end{array}\right.$
∴△ADC≌△GDB(SAS)。
∴BG=AC,∠G=∠CAD,∠GBD=∠ACD。
∵AC=AF,∴BG=AF。
∵∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF=360°-∠BAE-∠CAF-∠BAC=180°-∠BAC。
在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC,
∴∠ABG=∠ABC+∠GBD=∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=∠EAF。
在△ABG和△EAF中,
$\left\{\begin{array}{l} AB=EA \\ ∠ABG=∠EAF \\ BG=AF \end{array}\right.$
∴△ABG≌△EAF(SAS)。
∴EF=AG,∠AEF=∠BAG。
∵AG=AD+DG=2AD,∴EF=2AD。
延长DA交EF于点H,
∵∠BAE=90°,∴∠BAG+∠EAH=90°。
∵∠AEF=∠BAG,∴∠AEF+∠EAH=90°。
∴∠EHA=180°-(∠AEF+∠EAH)=90°,即EF⊥AD。
综上,EF=2AD且EF⊥AD。
8. 如图所示, 在 $ \triangle ABC $ 中, 点 $ D $ 是 $ BC $ 的中点, 点 $ E $, $ F $ 分别在 $ AB $, $ AC $ 上, 且 $ DE \perp DF $, 求证: $ BE + CF > EF $.

答案
证明:
延长 $FD$ 到点 $G$,使得 $DG = DF$,连接 $BG$,$EG$。
因为点 $D$ 是 $BC$ 的中点,
所以$BD = CD$,
在$\triangle BDG$和$\triangle CDF$中,
$\begin{cases}BD = CD, \\ \angle BDG = \angle CDF, \\DG = DF.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等条件,
所以$\triangle BDG \cong \triangle CDF$,
所以$BG = CF$,
因为$DE \perp DF$,$DG = DF$,
所以$\angle EDF = \angle EDG = 90°$,
在$\triangle EDF$和$\triangle EDG$中,
$\begin{cases}DE = DE, \\ \angle EDF = \angle EDG, \\ DF = DG.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等条件,
所以$\triangle EDF \cong \triangle EDG$,
所以$EF = EG$,
在$\triangle BEG$中,根据三角形两边之和大于第三边,
所以$BE + BG> EG$,
因为$BG = CF$,$EG = EF$,
所以$BE + CF > EF$。
延长 $FD$ 到点 $G$,使得 $DG = DF$,连接 $BG$,$EG$。
因为点 $D$ 是 $BC$ 的中点,
所以$BD = CD$,
在$\triangle BDG$和$\triangle CDF$中,
$\begin{cases}BD = CD, \\ \angle BDG = \angle CDF, \\DG = DF.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等条件,
所以$\triangle BDG \cong \triangle CDF$,
所以$BG = CF$,
因为$DE \perp DF$,$DG = DF$,
所以$\angle EDF = \angle EDG = 90°$,
在$\triangle EDF$和$\triangle EDG$中,
$\begin{cases}DE = DE, \\ \angle EDF = \angle EDG, \\ DF = DG.\end{cases}$
根据$SAS$(边角边)全等条件,
所以$\triangle EDF \cong \triangle EDG$,
所以$EF = EG$,
在$\triangle BEG$中,根据三角形两边之和大于第三边,
所以$BE + BG> EG$,
因为$BG = CF$,$EG = EF$,
所以$BE + CF > EF$。
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