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专项 07 半角模型综合应用
模型一 等角=要三角形中得半角模型
模型二 正方形中的半角模型
应用:①利用旋转构造全等三角形;
②利用翻折构造全等三角形。
【类型一:等腰三角形中的半角模型】
【典例1】旋转变换是解决数学问题中一种重要的思想方法,通过旋转变换可以将分散的
条件集中到一起,从而方便解决问题.已知,△ABC中,AB=AC,∠BAC= ,点D、
α
E在边BC上,且 .
(1)如图a,当 =60°时,将△AEC绕点A顺时针旋转60°到△AFB的位置,连结
DF. α
①∠DAF= ;②求证:DF=DE;
(2)如图b,当 =90°时,猜想BD、DE、CE的数量关系,并说明理由.
α【解答】(1)①解:由旋转知,AF=AE,∠BAF=∠CAE,∠EAF=60°,
∵∠DAE= ,∠BAC= =60°,
α α
∴∠DAE= ×60°=30°,
∴∠CAE+∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=30°,
∴∠DAF=∠BAD+∠BAF=∠BAD+∠CAE=30°,
故答案为:30°;
②证明:由①知,AF=AE,∠DAF=∠DAE=30°,
∵AB=AC,
∴△DAF≌△DAE(SAS),
∴DF=DE;
(2)解:DE2=BD2+CE2,理由如下:
如图,
将△AEC绕点A顺时针旋转90°到△AFB的位置,连结DF,
∴AF=AE,∠EAF=90°=∠BAC,
∴∠BAF=∠CAE,
∴△BAF≌△CAE(SAS),
∴BF=CE,∠ABF=∠ACE,
在Rt△ABC中,∠C=∠ABC=45°,
∴∠ABF=45°,
∴∠DBF=90°,根据勾股定理得,DF2=BD2+BF2,
∴DF2=BD2+CE2,
同(1)②的方法得,DF=DE,∴DE2=BD2+CE2.
【变式1】已知∠MBN=60°,等边△BEF与∠MBN顶点B重合,将等边△BEF绕顶点B
顺时针旋转,边EF所在直线与∠MBN的BN边相交于点C,并在BM边上截取AB=
BC,连接AE.
(1)将等边△BEF旋转至如图①所示位置时,求证:CE=BE+AE;
(2)将等边△BEF顺时针旋转至如图②、图③位置时,请分别直接写出AE,BE,CE
之间的数量关系,不需要证明;
(3)在(1)和(2)的条件下,若BF=4,AE=1,则CE= 3 或 5 .
【解答】(1)证明:∵△BEF为等边三角形,
∴BE=EF=BF,∠EBF=60°,
∴∠EBA+∠ABF=60°,
∵∠MBN=60°,
∴∠CBF+∠ABF=60°,
∴∠EBA=∠CBF,
在△ABE与△CBF中,,
∴△ABE≌△CBF(SAS),
∴AE=CF,
∵CE=EF+CF,
∴CE=BE+AE;
(2)解:图②结论为CE=BE﹣AE,图③结论为CE=AE﹣BE,
图②的理由如下:
∵△BEF为等边三角形,
∴BE=EF=BF,∠EBF=60°,
∴∠EBA+∠ABF=60°,
∵∠MBN=60°,
∴∠CBF+∠ABF=60°,
∴∠EBA=∠CBF,
在△ABE与△CBF中,
,
∴△ABE≌△CBF(SAS),
∴AE=CF,
∵CE=EF﹣CF,
∴CE=BE﹣AE,
图③的利用如下:
∵△BEF为等边三角形,
∴BE=EF=BF,∠EBF=60°,
∴∠EBA+∠ABF=60°,
∵∠MBN=60°,
∴∠CBF+∠ABF=60°,
∴∠EBA=∠CBF,
在△ABE与△CBF中,,
∴△ABE≌△CBF(SAS),
∴AE=CF,
∵CE=CF﹣EF,
∴CE=AE﹣BE;
(3)解:在(1)条件下,CE=BE+AE=BF+AE=4+1=5;
在(2)条件下,CE=BE﹣AE=BF﹣AE=4﹣1=3,
综上所述,CE=3或5,
故答案为:3或5.
【典例2】等边△ABC,D为△ABC外一点,∠BDC=120°,BD=DC,∠MDN=60°,射
线DM与直线AB相交于点M,射线DN与直线AC相交于点N,
①当点M、N在边AB、AC上,且DM=DN时,直接写出BM、NC、MN之间的数量关
系.
②当点M、N在边AB、AC上,且DM≠DN时,猜想①中的结论还成立吗?若成立,
请证明.
③当点M、N在边AB、CA的延长线上时,请画出图形,并写出BM、NC、MN之间的
数量关系.
【解答】解①BM、NC、MN之间的数量关系 BM+NC=MN.
②猜想:结论仍然成立.
证明:在CN的反向延长线上截取CM =BM,连接DM .
1 1
∵∠MBD=∠M CD=90°,BD=CD,
1
∴△DBM≌△DCM ,
1
∴DM=DM ,∠MBD=∠M CD,M C=BM,
1 1 1
∵∠MDN=60°,∠BDC=120°,∴∠M DN=∠MDN=60°,
1
∴△MDN≌△M DN,
1
∴MN=M N=M C+NC=BM+NC,
1 1
③证明:在CN上截取CM =BM,连接DM .
1 1
可证△DBM≌△DCM ,
1
∴DM=DM ,
1
可证∠CDN=∠MDN=60°,
∴△MDN≌△M DN,
1
∴MN=M N,
1
∴NC﹣BM=MN.
【变式2】(1)问题背景:
如图①,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E,F分别
是BC、CD上的点,且∠EAF=60°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.
小明同学探究此问题的方法是,延长 FD 到点 G,使 DG=BE,连接 AG,先证明
△ABE≌ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 ;(2)探索延伸:
如图②,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F分别是BC,CD上的
点,且∠EAF= ∠BAD,上述结论是否仍然成立,请说明理由;
(3)实际应用:
如图③,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心O北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中
心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向
正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度
前进,2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达 E,F处,当∠EOF=70°时,
两舰艇之间的距离是 海里.
【解答】解:(1)EF=BE+DF,证明如下:
在△ABE和△ADG中, ,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中, ,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案为 EF=BE+DF.
(2)结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,如图②,在△ABE和△ADG中, ,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中, ,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(3)如图③,连接EF,延长AE、BF相交于点C,∵∠AOB=30°+90°+(90°﹣70°)=140°,∠EOF=70°,
∴∠EOF= ∠AOB,
又∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=(90°﹣30°)+(70°+50°)=180°,
∴符合探索延伸中的条件,
∴结论EF=AE+BF成立,
即EF=2×(60+80)=280海里.
答:此时两舰艇之间的距离是280海里;
故答案为:280;
【类型二:正方形中的半角模型】
【典例3】已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分
别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.
(1)如图1,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,有BM+DN=MN.当∠MAN绕点A
旋转到BM≠DN时,如图2,请问图1中的结论还是否成立?如果成立,请给予证明,
如果不成立,请说明理由;
(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间有怎样的等量
关系?请写出你的猜想,并证明.
【解答】解:(1)图1中的结论仍然成立,即BM+DN=MN,理由为:
如图2,在MB的延长线上截取BE=DN,连接AE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠D=∠DAB=∠ABC=∠ABE=90°,
∵在△ABE和△ADN中
,
∴△ABE≌△ADN(SAS).∴AE=AN;∠EAB=∠NAD,
∵∠DAB=90°,∠MAN=45°,
∴∠DAN+∠BAM=45°,
∴∠EAM=∠BAM+∠EAB=45°=∠MAN,
∵在△AEM和△ANM中
,
∴△AEM≌△ANM(SAS),
∴ME=MN,
∴MN=ME=BE+BM=DN+BM,
即DN+BM=MN;
(2)猜想:线段BM,DN和MN之间的等量关系为:DN﹣BM=MN.
证明:如图3,在DN上截取DE=MB,连接AE,
∵由(1)知:AD=AB,∠D=∠ABM=90°,BM=DE,
∴△ABM≌△ADE(SAS).
∴AM=AE;∠MAB=∠EAD,
∵∠MAN=45°=∠MAB+∠BAN,
∴∠DAE+∠BAN=45°,
∴∠EAN=90°﹣45°=45°=∠MAN,
∵在△AMN和△AEN中
,
∴△AMN≌△AEN(SAS),
∴MN=EN,∵DN﹣DE=EN,
∴DN﹣BM=MN.
【变式3】【感知】如图①,点M是正方形ABCD的边BC上一点,点N是CD延长线上
一点,且MA⊥AN,易证△ABM≌△ADN,进而证得BM=DN(不要求证明)
【应用】如图②,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°.
求证:BE+DF=EF.
【拓展】如图③,在四边形 ABCD 中,AB=AD,∠BAD=90°,∠ABC+∠ADC=
180°,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,若BD=3,EF=1.7,则四边形
BEFD的周长为 .
【解答】【应用】如图②中,过点A作AG⊥AE交CD延长线于点G.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠B=∠BAD=∠ADC=90°.
∴∠B=∠ADG=90°,∠BAE+∠EAD=90°.
∵AG⊥AE,∴∠DAG+∠EAD=90°.
∴∠BAE=∠DAG.
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG.
∴AE=AG,BE=DG.
∵∠EAF=45°,AG⊥AE,∴∠EAF=∠GAF=45°.
在△FAE和△FAG中,
,
∴△AEF≌△AGF.
∴EF=FG.
∵FG=DF+DG=DF+BE,
∴BE+DF=EF
【拓展】如图③中,过点A作AG⊥AE交CD延长线于点G.
∵AB=AD,∠ABC+∠ADC=180°,∠ADG+∠ADC=180°
∴∠ABE=∠ADG,
∵AG⊥AE,∴∠DAG+∠EAD=90°.
∵∠BAE+∠EAD=90°
∴∠BAE=∠DAG.
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG.
∴AE=AG,BE=DG.
∵∠EAF=45°,AG⊥AE,
∴∠EAF=∠GAF=45°.
在△FAE和△FAG中,
,
∴△AEF≌△AGF.
∴EF=FG.∵FG=DF+DG=DF+BE,
∴BE+DF=EF.
∴四边形BEFD的周长为EF+(BE+DF)+DB=1.7+1.7+3=6.4,
故答案为6.4
1.如图,△ABC为等边三角形,AE=CD,AD,BE相交于点P,BQ⊥AD于点Q,PQ=
3,PE=1.
(1)求证:∠ABE=∠CAD;
(2)求BP和AD的长.
【解答】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=CA,∠BAE=∠C=60°,
在△ABE和△CAD中,
∴△ABE≌△CAD (SAS),
∴∠ABE=∠CAD;
(2)解:在△ABP中,∠BPQ=∠ABP+∠BAP,
∵∠ABE=∠CAD,
∴∠BPQ=∠ABP+∠BAP=∠CAD+∠BAP
=∠BAC=60°,
∵BQ⊥AD,PQ=3,PE=1.
在Rt△BPQ中,∠BPQ=60°,则∠PBQ=30°.∴BP=2PQ=6,
∴BE=BP+PE=7.
由(1)△ABE≌△CAD,
∴AD=BE=7.
即BP和AD的长为6和7.
2.如图,△ABC是等边三角形,D是边BC上一点(点D不与点B,C重合),作∠EDF
=60°,使角的两边分别交边AB,AC于点E,F,且BD=CF.
(1)如图①,若DE⊥BC,则∠DFC= 度;
(2)如图②,D是边BC上一点(点D不与点B,C重合),求证:BE=CD;
(3)如图③,若D是边BC的中点,且AB=2,则四边形AEDF的周长为 .
【解答】解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵DE⊥BC,即∠BDE=90°,∠EDF=60°,
∴∠BED=∠CDF=30°,
∴∠DFC=90°,
故答案为:90;
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵∠EDF+∠CDF=∠B+∠BED,且∠EDF=60°,
∴∠CDF=∠BED,
在△BDE和△CFD中,
,
∴△BDE≌△CFD(AAS),
∴BE=CD;
(3)∵△ABC是等边三角形,AB=2,∴∠B=∠C=60°,AB=BC=AC=2,
∵D为BC中点,且BD=CF,
∴BD=CD=CF=AF=1,
由(2)知△BDE≌△CFD,
∴BE=CD=1,DE=DF,
∵∠B=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=DF=1,
则四边形AEDF的周长为AE+DE+DF+AF=4,
故答案为:4.
3.如图1,在△ABC中,∠ABC=∠ACB=60°,△BDC是等腰三角形且BD=CD,∠BDC
=120°,以D为顶点作∠MDN=60°,交边AB,AC于M,N两点,延长AC到点E,使
得CE=BM,连接MN、DE.
(1)试说明:①△MBD≌△ECD;②MN=BM+NC;
(2)如图2,若点M是AB的延长线的一点,N是CA的延长线上的点,点E在线段AC
上,其他条件不变,探究线段BM,MN,NC之间的关系,并说明理由.
【解答】解:(1)①延长 AC 至 E,使得 CE=BM(或延长 AB 至 E,使得 BE=
CN),并连接DE.
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,
∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,
又BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,
∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,∵ ,
∴△MBD≌△ECD(SAS).
②∵△MBD≌△ECD(SAS).
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE,BM=CE,
又∵∠BDC=120°,∠MDN=60°,
∴∠BDM+∠NDC=∠BDC﹣∠MDN=60°,
∴∠CDE+∠NDC=60°,即∠NDE=60°,
∵∠MDN=∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=EN,
又∵NE=NC+CE,BM=CE,
∴MN=BM+NC;
(2)如图②中,结论:MN=NC﹣BM.
理由:在CA上截取CE=BM.
∵△ABC是正三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
又∵BD=CD,∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠CBD=30°,
∴∠MBD=∠DCE=90°,
在△BMD和△CED中
∵ ,
∴△BMD≌△CED(SAS),
∴DE=DM,在△MDN和△EDN中
∵ ,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN=NE=NC﹣CE=NC﹣BM.
4.如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=45度.则有结
论EF=BE+FD成立;
(1)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是BC,CD上
的点,且∠EAF是∠BAD的一半,那么结论EF=BE+FD是否仍然成立?若成立,请证
明;不成立,请说明理由.
(2)若将(1)中的条件改为:如图 3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=
180°,延长BC到点E,延长CD到点F,使得∠EAF仍然是∠BAD的一半,则结论EF
=BE+FD是否仍然成立?若成立,请证明;不成立,请写出它们的数量关系并证明.
【解答】解:(1)延长CB到G,使BG=FD,连接AG,
∵∠ABG=∠D=90°,AB=AD,∴△ABG≌△ADF,
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAE,
∴△AEF≌△AEG,
∴EF=EG=EB+BG=EB+DF.
(2)结论不成立,应为EF=BE﹣DF,
证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵AB=AD,
∴△ABG≌△ADF.
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD
=∠EAF= ∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF.
∴EG=EF
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD.5.阅读下列学习内容:
(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠ABC=∠D=90°,E,F
分别是BC、CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.
探究思路如下:延长EB到点G,使BG=DF,连接AG.
△ABG≌△ADF
⇒ ⇒
∠DAF+∠BAE=60° ∠GAB+∠BAE=60°
⇒ ⇒
∠EAG=60° △AEF≌△AEG EF=EG
⇒ ⇒ ⇒
则由探究结果知,图中线段BE、EF、FD之间的数量关系为 EF = BE + FD .
(2)根据上面的方法,解决问题:
如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、CD上的
点,且∠EAF= ∠BAD,
上述结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∠BAD=∠B=∠C=∠D=
90°,点M、N分别在边BC、CD上,且∠MAN=45°,若BM=3,ND=2,请求出线段
MN的长度.【解答】解:(1)EF=BE+DF;
(2)结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,如图2,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF.(3)∵四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∠BAD=∠B=∠C=∠D=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
如图3,旋转ABM至△ADP位置,
∴∠PAM=∠DAM+∠MAB=90°AP=AM,AN=AN,∠PAN=∠PAM﹣∠MAN=90°﹣
45°=45°=∠MAN,
在△PAN和△MAN中,
,
∴△PAN≌△MAN,
∴MN=NP,
∴MN=PN=PD+DN=BM+DN=3+2=5.
6.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD
上的点,且∠EAF= ∠BAD,线段EF、BE、FD之间的关系是 EF = BE + FD ;(不
需要证明)
(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD
上的点,且∠EAF= ∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成
立,请写出它们之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD
延长线上的点,且∠EAF= ∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.
若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.【解答】解:(1)EF=BE+FD,
理由如下:如图1,延长CB至G,使BG=DF,连接AG,
在△ABG和△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠EAF,
∴∠GAE=∠BAG+∠BAE=∠DAF+∠BAE=∠EAF,
在△GAE和△FAE中,
,
∴△GAE≌△FAE(SAS),
∴EF=EG,
∵EG=BG+BE=BE+DF,
∴EF=BE+FD,
故答案为:EF=BE+FD;
(2)(1)中的结论仍然成立,
理由如下:如图2,延长CB至M,使BM=DF,连接AM,
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠1=180°,
∴∠1=∠D,
在△ABM和△ADF中,,
∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AM=AF,∠3=∠2,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠3+∠4=∠EAF,
∴∠EAM=∠3+∠4=∠2+∠4=∠EAF,
在△MAE和△FAE中,
,
∴△MAE≌△FAE(SAS),
∴EF=EM,
∵EM=BM+BE=BE+DF,
∴EF=BE+FD;
(3)(1)中的结论不成立,EF=BE﹣FD,
理由如下:如图3,在EB上截取BH=DF,连接AH,
同(2)中证法可得,△ABH≌△ADF,
∴AH=AF,∠BAH=∠DAF,
∴∠HAE=∠FAE,
在△HAE和△FAE中,
,
∴△HAE≌△FAE(SAS),
∴EF=EH,
∵EH=BE﹣BH=BE﹣DF,
∴EF=BE﹣FD.7.【问题背景】
如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别
是BC、CD上的点,且∠EAF=60°,试探究图中线段BE、EF、FD之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长 FD 到点 G,使 DG=BE,连接 AG,先证明
△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 .
【探索延伸】如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是
BC,CD上的点,且∠EAF= ∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【学以致用】
如图3,四边形ABCD是边长为5的正方形,∠EBF=45°,直接写出△DEF的周长.
【解答】(1)解:如图1,
在△ABE和△ADG中,
∵ ,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∵ ,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+DF.
(2)解:结论EF=BE+DF仍然成立;
理由:如图 2,延长 FD 到点 G.使 DG=BE.连接 AG,
在△ABE和△ADG中,
∵ ,
∴△ABE≌△ADG(SAS),∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF= ∠BAD,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAF,
在△AEF和△GAF中,
∵ ,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(3)解:如图3,延长DC到点G,截取CG=AE,连接BG,
在△AEB与△CGB中,
∵ ,
∴△AEB≌△CGB(SAS),
∴BE=BG,∠ABE=∠CBG.
∵∠EBF=45°,∠ABC=90°,
∴∠ABE+∠CBF=45°,
∴∠CBF+∠CBG=45°.
在△EBF与△GBF中,
∵ ,
∴△EBF≌△GBF(SAS),
∴EF=GF,
∴△DEF的周长=EF+ED+DF=AE+CF+DE+DF=AD+CD=5+5=10.