2026年课堂作业武汉出版社八年级数学下册人教版第73页答案
例 如图,在菱形 $ABCD$ 中,$AB = 4$,$∠ BAD = 120°$,点 $E$,$F$ 分别在菱形的边 $BC$,$CD$ 上滑动,且点 $E$,$F$ 不与点 $B$,$C$,$D$ 重合,$△ AEF$ 为等边三角形.
(1) 求证 $BE = CF$.
(2) 当点 $E$,$F$ 在 $BC$,$CD$ 上滑动时,探讨四边形 $AECF$ 的面积是否变化.如果不变,求这个定值;如果变化,说明理由.

分析:连接 $AC$,易得 $△ ABC$ 为等边三角形,用“SAS”证 $△ ABE≌△ ACF$,即可解决问题.
解:(1) 如图,连接 $AC$. $\because$ 在菱形 $ABCD$ 中,$∠ BAD = 120°$,
$\therefore ∠ B = 60°$,$∠ BAC = 60°$.
$\therefore △ ABC$ 为等边三角形. $\therefore AB = AC$.
又 $\because △ AEF$ 为等边三角形,$\therefore AE = AF$,且 $∠ EAF = 60°$.
$\therefore ∠ BAC = ∠ EAF = 60°$.
$\therefore ∠ BAC - ∠ EAC = ∠ EAF - ∠ EAC$,即 $∠ BAE = ∠ CAF$.
$\because$ 在 $△ ABE$ 和 $△ ACF$ 中,$\{\begin{array}{l} AB = AC, \\ ∠ BAE = ∠ CAF, \\ AE = AF, \end{array} $
$\therefore △ ABE≌△ ACF(SAS)$. $\therefore BE = CF$.
(2) 四边形 $AECF$ 的面积不变.
由(1)得 $S_{\mathrm{四边形}AECF} = S_{△ AEC} + S_{△ ACF} = S_{△ AEC} + S_{△ ABE} = S_{△ ABC} = \dfrac{1}{2}S_{\mathrm{菱形}ABCD} = 4\sqrt{3}$.

答案

(1) 证明:
连接$AC$。
$\because$ 四边形$ABCD$是菱形,$∠ BAD = 120°$,
$\therefore ∠ B = 60°$,$AB = BC$,$∠ BAC = \dfrac{1}{2}∠ BAD = 60°$,
$\therefore △ ABC$是等边三角形,$\therefore AB = AC$。
$\because △ AEF$是等边三角形,
$\therefore AE = AF$,$∠ EAF = 60°$,
$\therefore ∠ BAC - ∠ EAC = ∠ EAF - ∠ EAC$,即$∠ BAE = ∠ CAF$。
在$△ ABE$和$△ ACF$中,
$\begin{cases}AB = AC \\∠ BAE = ∠ CAF \\AE = AF\end{cases}$
$\therefore △ ABE ≌ △ ACF(\mathrm{SAS})$,
$\therefore BE = CF$。
(2) 解:
四边形$AECF$的面积不变,定值为$4\sqrt{3}$。
由(1)知$△ ABE ≌ △ ACF$,则$S_{△ ABE} = S_{△ ACF}$,
$\therefore S_{\mathrm{四边形}AECF} = S_{△ AEC} + S_{△ ACF} = S_{△ AEC} + S_{△ ABE} = S_{△ ABC}$。
$\because △ ABC$是边长为$4$的等边三角形,
$\therefore S_{△ ABC} = \dfrac{\sqrt{3}}{4} × 4^2 = 4\sqrt{3}$,
$\therefore$ 四边形$AECF$的面积为$4\sqrt{3}$,保持不变。