题目:如图,正方形ABCD中,F是CD中点,E是BC边上的一点,且AE=DC+CE,求证:AF平分∠DAE.
解法1:平行线夹中点
①辅助线:连接EF并延长与AD的延长线交于点G;
②由平行线夹中点证得:△FCE≌△FDG(AAS);从而得到CE=DG;
③由AE=DC+CE,可以证得:AE=AD+DG=AG;
④可证得:△AFG≌△AFE(SSS),所以AF平分∠DAE;
解法2:平行线夹中点
①辅助线:延长AF与BC的延长线交于点G;
②由平行线夹中点证得:△ADF≌△GCF(AAS);从而得到CG=AD;
③由AE=DC+CE,可以证得:AE=CG+CE=EG;所以∠2=∠3=∠1;
④所以AF平分∠DAE;
解法3:截长
①辅助线:在AE上截取AG=AD;则GE=EC;
②计算角度求证线段相等:
设∠EGC=∠ECG=α,则∠AEB=2α=∠DAG;
因为AD=AG,所以∠ADG=∠AGD=90°-α
则可以求出∠FDG=α,∠GCD=90°-α,即∠CGD=90°
因为F为DC中点,由斜中半可以得到GF=DF
③可证△ADF≌△AGF(SSS),所以AF平分∠DAE
解法4:代数法
①设正方形的边长为a,BE=x,则EC=a-x;
由AE=DC+CE得:
,可以解得x=3a/4;
所以CE=a/4
②勾股定理计算AF、EF、AE的长度
AF=5a/4、EF=√5a/4、AF=EF=√5a/2
③勾股定理逆定理:可以证得△AFE为直角三角形;
④同角(等角)的三角函数值相等
tan∠1=tan∠2=1/2;所以AF平分∠DAE