![備戰(zhàn)2023年中考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力提升專題02中線四大模型在三角形中的應(yīng)用(解析版)_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb413/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb4131.gif)
![備戰(zhàn)2023年中考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力提升專題02中線四大模型在三角形中的應(yīng)用(解析版)_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb413/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb4132.gif)
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![備戰(zhàn)2023年中考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力提升專題02中線四大模型在三角形中的應(yīng)用(解析版)_第4頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb413/1edfad4daa9f949a0a42b08e228fb4134.gif)
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專題02中線四大模型在三角形中的應(yīng)用(能力提升)1.直角三角形中有兩條邊的長(zhǎng)分別為4,8,則此直角三角形斜邊上的中線長(zhǎng)等于()A.4 B.4 C.4或4 D.4或2【答案】D【解答】解:①當(dāng)4和8均為直角邊時(shí),斜邊=4,則斜邊上的中線=2;②當(dāng)4為直角邊,8為斜邊時(shí),則斜邊上的中線=4.故選:D.2.如圖,點(diǎn)D是Rt△ABC的斜邊BC的中點(diǎn),點(diǎn)E、F分別在邊AB、AC上,且BE=BD=CF,連接DE、DF,若DE=7,DF=10,則線段BE的長(zhǎng)為.【答案】13【解答】解:如圖,延長(zhǎng)FD至點(diǎn)P,使得DP=DF,連接BP,EP,過點(diǎn)E作EQ⊥FD于點(diǎn)Q,在△BDP和△CDF中,,∴△BDP≌△CDF(SAS),∴BP=CF,∠PBD=∠C,∵∠C+∠ABC=90°,∴∠PBD+∠ABC=90°,即∠ABP=90°,∵BE=CF,∴BE=BP,∴△BEP為等腰直角三角形,∴EP=BE,∵∠ABC+∠C=90°,BD=BE,CD=CF,∴∠BDE+∠CDF=135°,∴∠EDQ=45°,∵ED=,∴EQ=DQ=7,∴EP==,∴BE=13.故答案為:13.3.如圖所示,已知四邊形ABCD,R、P分別是DC、BC上的點(diǎn),點(diǎn)E、F分別是AP、RP的中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P在邊BC上從點(diǎn)B向點(diǎn)C移動(dòng),且點(diǎn)R從點(diǎn)D向點(diǎn)C移動(dòng)時(shí),那么下列結(jié)論成立的是()A.線段EF的長(zhǎng)逐漸增大 B.線段EF的長(zhǎng)逐漸減少 C.線段EF的長(zhǎng)不變 D.△ABP和△CRP的面積和不變【答案】A【解答】解:連接AR,∵E,F(xiàn)分別是AP,RP的中點(diǎn),∴EF=AR,∵當(dāng)點(diǎn)P在BC上從點(diǎn)C向點(diǎn)B移動(dòng),點(diǎn)R從點(diǎn)D向點(diǎn)C移動(dòng)時(shí),AR的長(zhǎng)度逐漸增大,∴線段EF的長(zhǎng)逐漸增大.S△ABP+S△CRP=BC?(AB+CR).∵CR隨著點(diǎn)R的運(yùn)動(dòng)而減小,∴△ABP和△CRP的面積和逐漸減?。^察選項(xiàng),只有選項(xiàng)A符合題意.故選:A.4.求證:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.已知:如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,點(diǎn)O是AC的中點(diǎn).求證:OB=AC.證明:延長(zhǎng)BO到D,使OD=OB,連接AD、CD,中間的證明過程排亂了:①∵∠ABC=90°,②∵OB=OD,OA=OC,③∴四邊形ABCD是平行四邊形,④∴四邊形ABCD是矩形.∴AC=BD,∴OB=BD=AC.則中間證明過程正確的順序是()A.①④②③ B.①③②④ C.②④①③ D.②③①④【答案】D【解答】解:延長(zhǎng)BO到D,使OD=OB,連接AD、CD,∵OB=OD,OA=OC,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∵∠ABC=90°,∴平行四邊形ABCD是矩形.∴AC=BD,∴OB=BD=AC.則中間證明過程正確的順序是②③①④,故選:D.5.如圖,AB為⊙O的直徑,CA與⊙O相切于點(diǎn)A,BC交⊙O于點(diǎn)D,E是的中點(diǎn),連接OE并延長(zhǎng)交AC于點(diǎn)F,若BD=CD,AB=5,則AF的長(zhǎng)為()A. B. C. D.4【答案】A【解答】解:連接AD交OF于點(diǎn)G,∵E是的中點(diǎn),∴OE⊥AD,∴∠AGO=90°,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,∴∠ADB=∠AGO=90°,∴BC∥OF,∵OA=OB,∴AF=CF,∴OF是△ABC的中位線,∴OF=BC,∵BD=CD,∴BD=BC,∵CA與⊙O相切于點(diǎn)A,∴∠CAB=90°,∴∠CAB=∠ADB=90°,∵∠B=∠B,∴△BDA∽△BAC,∴=,∴BA2=BD?BC,∴25=BC2,∴BC=10,∴OF=BC=5,∵OA=AB=2.5,∴AF===2.5,故選:A.6.如圖,將△ABC沿DE折疊,使點(diǎn)A與BC邊的中點(diǎn)F重合,下列結(jié)論中:①EF∥AB且2EF=AB;②∠BAF=∠CAF;③S四邊形ADEF=AF?DE;④∠BDF+∠FEC=2∠BAC,正確的個(gè)數(shù)是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解答】解:設(shè)AF與DE相交于點(diǎn)G,由折疊得:∠DAE=∠DFE,DE是AF的垂直平分線,AE=EF,∵點(diǎn)F是BC的中點(diǎn),點(diǎn)E不是AC的中點(diǎn),∴EF不是△ABC的中位線,∴EF不平行于AB,2EF≠AB,故①不正確;∵AB≠AC,點(diǎn)F是BC的中點(diǎn),∴∠BAF≠∠CAF,故②不正確;∵AF⊥DE,∴S四邊形ADEF=S△ADF+S△AEF=AF?DG+AF?EG=AF(DG+EG)=AF?DE,故③正確;∵∠BDF是△ADF的一個(gè)外角,∴∠BDF=∠DAF+∠AFD,∵∠CEF是△AEF的一個(gè)外角,∴∠CEF=∠EAF+∠EFA,∴∠BDF+∠FEC=∠DAF+∠AFD+∠EAF+∠EFA=∠DAE+∠DFE=2∠DAE,故④正確;∴上列結(jié)論中,正確的個(gè)數(shù)是2,故選:B.7.矩形ABCD與CEFG,如圖放置,點(diǎn)B、C、E共線,點(diǎn)C、D、G共線,連接AF,取AF的中點(diǎn)H,連接GH,若BC=EF=4,CD=CE=2,則GH=.【答案】【解答】解:如圖,延長(zhǎng)GH交AD于點(diǎn)P,∵四邊形ABCD和四邊形CEFG都是矩形,∴∠ADC=∠ADG=∠CGF=90°,AD=BC=4、GF=CE=2,∴AD∥GF,∴∠GFH=∠PAH,又∵H是AF的中點(diǎn),∴AH=FH,在△APH和△FGH中,∵,∴△APH≌△FGH(ASA),∴AP=GF=2,PH=HG=PG,∵PD=AD﹣AP=2,GD=GC﹣CD=4﹣2=2∴GP==2∴GH=GP=故答案為:8.如圖,在△ABC中,延長(zhǎng)CA到點(diǎn)D,使AD=AC,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),連接DE,并延長(zhǎng)DE交BC于點(diǎn)F,已知BC=4,則BF=.【答案】【解答】解:過點(diǎn)B作BG∥CD,交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,∴∠D=∠G,∠DAE=∠EBG,∴點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),∴AE=BE,∴△ADE≌△BGE(AAS),∴AD=BG,∵AD=AC,∴AD=AC=BG,∴DC=2BG,∵CD∥BG,∴∠C=∠FBG,∵∠D=∠G,∴△DCF∽△GBF,∴==2,∴BF=BC=,故答案為:.9.如圖,△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D在AC上,連接BD,△ABD的中線AE的延長(zhǎng)線交BC于點(diǎn)F,∠FAC=60°,若AD=5,AB=7,則EF的長(zhǎng)為.【答案】【解答】解:延長(zhǎng)AE至點(diǎn)G,使得AE=EG,∵E是BD的中點(diǎn),∴BE=DE,在△ADE和△GBE中,,∴△ADE≌△GBE(SAS),∴AD=GB=5,∠G=∠FAC=60°,過點(diǎn)B作BH⊥GE于點(diǎn)H,在Rt△BGH中,∠GBH=180°﹣90°﹣60°=30°,∴GH==,BH==,在Rt△ABH中,AH==,∴AG=AH+GH=8,∴AE=GE=4,過點(diǎn)D作DM∥EF,交BC于點(diǎn)M.∴,設(shè)EF=x,則DM=2x,∵DM∥EF,∴,∴AF=7x,∴AE=7x﹣x=6x=4,∴x=,∴EF=,故答案為:.10.如圖,閱讀下面的題目及分析過程,并按要求進(jìn)行證明.已知:如圖,E是BC的中點(diǎn),點(diǎn)A在DE上,且∠BAE=∠CDE.求證:AB=CD.分析:證明兩條線段相等,常用的一般方法是應(yīng)用全等三角形或等腰三角形的判定和性質(zhì),觀察本題中要證AB=CD,必須添加適當(dāng)?shù)妮o助線,構(gòu)造全等三角形或等腰三角形.請(qǐng)根據(jù)上述分析寫出詳細(xì)的證明過程(只需寫一種思路).【解答】證明:方法一:如圖1中,作BF⊥DE于點(diǎn)F,CG⊥DE于點(diǎn)G.∴∠F=∠CGE=90°,在△BFE和△CGE中,,∴△BFE≌△CGE.∴BF=CG.在△ABF和△DCG中,,∴△ABF≌△DCG.∴AB=CD.或方法二:如圖2中,作CF∥AB,交DE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.∴∠F=∠BAE.又∵∠ABE=∠D,∴∠F=∠D.∴CF=CD.在△ABE和△FCE中,,∴△ABE≌△FCE.∴AB=CF.∴AB=CD.11.如圖所示,D是△ABC邊BC的中點(diǎn),E是AD上一點(diǎn),滿足AE=BD=DC,F(xiàn)A=FE.求∠ADC的度數(shù).【解答】解:延長(zhǎng)AD至G,使AD=DG,連接BG,在DG上截取DH=DC,在△ADC和△GDB中,,∴△ADC≌△GDB(SAS),∴AC=BG,∠G=∠CAD,∵FA=FE,∴∠CAD=∠AEF,∴∠G=∠CAD=∠AEF=∠BED,∴BG=BE=AC,∵AE=DC=BD,∴AE+ED=DH+ED,∴AD=EH,在△DAC和△HEB中,,∴△DAC≌△HEB(SAS),∴CD=BH,∴BD=BH=DH,∴△BDH為等邊三角形,∴∠C=∠BDH=60°=∠ADC.故答案為:60°.12.(1)如圖1,在△ABC中,∠B=60°,∠C=80°,AD平分∠BAC.求證:AD=AC;(2)如圖2,在△ABC中,點(diǎn)E在BC邊上,中線BD與AE相交于點(diǎn)P,AP=BC.求證:PE=BE.【解答】證明:(1)在△ABC中,∠B=60°,∠C=80°,∴∠BAC=180°﹣60°﹣80°=40°,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=BAC=20°,∴∠ADC=∠B+∠BAD=60°+20°=80°,∵∠C=80°,∴∠C=∠ADC,∴AD=AC;(2)過點(diǎn)A作AF∥BC交BD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,∴∠F=∠DBC,∠FAD=∠C,∵AD=CD,∴△ADF≌△CDB(AAS),∴AF=BC,∵AP=BC,∴AP=AF,∴∠APF=∠F,∵∠APF=∠BPE,∠F=∠DBC,∴∠BPE=∠PBE,∴PE=BE.13.?dāng)?shù)學(xué)興趣小組在活動(dòng)時(shí),老師提出了這樣一個(gè)問題:如圖1,在△ABC中,AB=8,AC=6,D是BC的中點(diǎn),求BC邊上的中線AD的取值范圍.小明在組內(nèi)經(jīng)過合作交流,得到了如下的解決方法:延長(zhǎng)AD到E,使DE=AD,再證明“△ADC≌△EDB”.(1)探究得出AD的取值范圍是;(2)【問題解決】如圖2,△ABC中,∠B=90°,AB=2,AD是△ABC的中線,CE⊥BC,CE=4,且∠ADE=90°,求AE的長(zhǎng).【解答】解:(1)AD的取值范圍是1<AD<7;故答案為:1<AD<7(2)延長(zhǎng)AD交EC的延長(zhǎng)線于F,∵AB⊥BC,EF⊥BC,∴∠ABD=∠FCD,在△ABD和△FCD中,,∴△ABD≌△FCD(ASA)∴CF=AB=2,AD=DF,∵∠ADE=90°,∴AE=EF,∵EF=CE+CF=CE+AB=4+2=6,∴AE=614.如圖,BC為⊙O直徑,AB切⊙O于B點(diǎn),AC交⊙O于D點(diǎn),E為AB中點(diǎn).(1)求證:DE是⊙O的切線;(2)若∠A=30°,BC=4,求陰影部分的面積.【解答】(1)證明:連接OD,OE,∵AB切⊙O于B點(diǎn),∴∠OBE=90°,∵E為AB中點(diǎn),O為BC的中點(diǎn),∴OE是△ABC的中位線,∴OE∥AC,∴∠BOE=∠C,∠DOE=∠CDO,∵OC=OD,∴∠C=∠CDO,∴∠BOE=∠DOE,∵OB=OD,OE=OE,∴△BOE≌△DOE(SAS),∴∠ODE=∠OBE=90°,∵OD是⊙O的半徑,∴DE是⊙O的切線;(2)解:過點(diǎn)O作OF⊥CD,垂足為F,過點(diǎn)E作EG⊥AD,垂足為G,∵∠ABC=90°,∠A=30°,BC=4,∴AB=BC=4,AC=2BC=8,∠C=90°﹣∠A=60°,∵OC=OD,∴△COD是等邊三角形,∴∠COD=∠CDO=60°,OC=OD=CD=BC=2,∴∠BOD=180°﹣∠COD=120°,AD=AC﹣DC=8﹣2=6,∴OF=OC?sin60°=2×=,∵∠ODE=90°,∴∠ADE=180°﹣∠ODE﹣∠CDO=30°,∴∠A=∠ADE=30°,∴AE=DE,∴AG=DG=AD=3,∴GE=AG?tan30°=3×=,∴陰影部分的面積=△ABC的面積﹣△COD的面積﹣扇形BOD的面積﹣△DEA的面積=AB?BC﹣CD?OF﹣﹣AD?EG=×4×4﹣×2×﹣π﹣×6×=4﹣π,∴陰影部分的面積為4﹣π.15.(1)方法回顧證明:三角形中位線定理.已知:如圖1,DE是△ABC的中位線.求證:.證明:(2)問題解決:如圖2,在正方形ABCD中,E為AD的中點(diǎn),G、F分別為AB、CD邊上的點(diǎn),若AG=3,DF=4,∠GEF=90°,求GF的長(zhǎng).【解答】(1)已知:如圖1,DE是△ABC的中位線.求證:DE∥BC,DE=BC,證明:過點(diǎn)C作CF∥BA交DE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,∴∠A=∠ACF,∠F=∠ADF,∵點(diǎn)E是AC的中點(diǎn),∴AE=EC,∴△ADE≌△CFE(AAS),∴DE=EF=DF,AD=CF,∵點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),∴AD=DB,∴DB=CF,∴四邊形DBCF是平行四邊形,∴DF∥BC,DF=BC,∴DE∥BC,DE=BC,故答案為:DE∥BC,DE=BC;(2)延長(zhǎng)GE,CD交于點(diǎn)H,∵四邊形ABCD是正方形,∴AB∥CD,∴∠A=∠ADH,∠AGE=∠H,∵點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),∴AE=DE,∴△AGE≌△DHE(AAS),∴AG=DH=3,GE=EH,∵DF=4,∴FH=DH+DF=7,∵∠GEF=90°,∴FE是GH的垂直平分線,∴GF=FH=7,∴GF的長(zhǎng)為7.16.如圖1,在四邊形ABCD中,AC和BD相交于點(diǎn)O,AO=CO,∠BCA=∠CAD.(1)求證:四邊形ABCD是平行四邊形;(2)如圖2,E,F(xiàn),G分別是BO,CO,AD的中點(diǎn),連接EF,GE,GF,若BD=2AB,BC=15,AC=16,求△EFG的周長(zhǎng).【解答】(1)證明:∵∠BCA=∠CAD,∴AD∥BC,在△AOD與△COB中,,∴△AOD≌△COB(ASA),∴AD=BC,∴四邊形ABCD是平行四邊形;(2)解:連接DF,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD=BC=15,AB=CD,AD∥BC,BD=2OD,OA=OC=AC=8,∵BD=2AB,∴AB=OD,∴DO=DC,∵點(diǎn)F是OC的中點(diǎn),∴OF=OC=4,DF⊥OC,∴AF=OA+OF=12,在Rt△AFD中,DF===9,∴點(diǎn)G是AD的中點(diǎn),∠AFD=90°,∴DG=FG=AD=7.5,∵點(diǎn)E,點(diǎn)F分別是OB,OC的中點(diǎn),∴EF是△OBC的中位線,∴EF=BC=7.5,EF∥BC,∴EF=DG,EF∥AD,∴四邊形GEFD是平行四邊形,∴GE=DF=9,∴△EFG的周長(zhǎng)=GE+GF+EF=9+7.5+7.5=24,∴△EFG的周長(zhǎng)為24.17.(1)方法呈現(xiàn):如圖①:在△ABC中,若AB=6,AC=4,點(diǎn)D為BC邊的中點(diǎn),求BC邊上的中線AD的取值范圍.解決此問題可以用如下方法:延長(zhǎng)AD到點(diǎn)E使DE=AD,再連接BE,可證△ACD≌△EBD,從而把AB、AC,2AD集中在△ABE中,利用三角形三邊的關(guān)系即可判斷中線AD的取值范圍是(直接寫出范圍即可).這種解決問題的方法我們稱為倍長(zhǎng)中線法;(2)探究應(yīng)用:如圖②,在△ABC中,點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),DE⊥DF于點(diǎn)D,DE交AB于點(diǎn)E,DF交AC于點(diǎn)F,連接EF,判斷BE+CF與EF的大小關(guān)系并證明;(3)問題拓展:如圖③,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AF與DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F、點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),若AE是∠BAF的角平分線.試探究線段AB,AF,CF之間的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.【解答】解:(1)1<AD<5.∵AD是BC邊上的中線,∴BD=CD,∴△BDE≌△CDA(SAS),∴BE=AC=4,在△ABE中,AB﹣BE<AE<AB+BE,∴6﹣4<AE<6+4,∴2<AE<10,∴1<AD<5.證明:(2)延長(zhǎng)FD至點(diǎn)M,使DM=DF,連接BM、EM,如圖②所示.同(1)得:△BMD≌△CFD(SAS),∴BM=CF,∵DE⊥DF,DM=DF,∴EM=EF,在△BME中,由三角形的三邊關(guān)系得:BE+BM>EM,∴BE+CF>EF.(3)如圖③,延長(zhǎng)AE,DF交于點(diǎn)G,∵AB∥CD,∴∠BAG=∠G,在△ABE和△GCE中,CE=BE,∠BAG=∠G,∠AEB=∠GEC,∴△ABE≌△GEC(AAS),∴CG=AB,∵AE是∠BAF的平分線,∴∠BAG=∠GAF,∴∠FAG=∠G,∴AF=GF,∵FG+CF=CG,∴AF+CF=AB.18.我們定義:如圖1,在△ABC中,把AC點(diǎn)繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CA',把BC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CB′,連接A′B′.我們稱△A′B′C是△ABC的“旋補(bǔ)交差三角形”,連接AB′、A′B,我們將AB′、A′B所在直線的相交而成的角稱之為△ABC“旋補(bǔ)交差角”,C點(diǎn)到A′B′中點(diǎn)E間的距離成為“旋轉(zhuǎn)中距”.如圖1,∠B′OB即為△ABC“旋補(bǔ)交差角”,CE即為△ABC“旋補(bǔ)中距”.(1)若已知圖1中AB的長(zhǎng)度等于4,當(dāng)∠ACB=90°,則△ABC“旋補(bǔ)交差角”∠B′OB=90°,“旋補(bǔ)中距”CE長(zhǎng)度=2;(2)若圖1中∠ACB的度數(shù)發(fā)生改變,則△ABC“旋補(bǔ)交差角”度數(shù)是否發(fā)生改變?請(qǐng)證明你的結(jié)論,并直接判斷△ABC“旋補(bǔ)中距”是否也發(fā)生改變;(3)已知圖2中△A′B′C是△ABC“旋補(bǔ)交差三角形”,AB的長(zhǎng)度等于4,A′B′長(zhǎng)度等于6,問OC是否存在最小值?如果存在,請(qǐng)求出具體的值,如果不存在,請(qǐng)說明理由.【解答】解:(1)如圖1,∵把AC點(diǎn)繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CA',把BC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CB′,∴∠ACA'=90°=∠BCB',AC=A'C,BC=B'C,∵∠ACB=90°,∴∠A'CB'=∠ACB=90°,∠ACB+∠ACA'=180°,∠ACB+∠BCB'=180°,∴點(diǎn)A,點(diǎn)C,點(diǎn)B'共線,點(diǎn)B,點(diǎn)C,點(diǎn)A'共線,∴AB′、A′B的交點(diǎn)O與點(diǎn)C重合,∴△ABC“旋補(bǔ)交差角”∠B′OB=90°,∵AC=A'C,∠A'CB'=∠ACB=90°,BC=B'C,∴△ACB≌△A'CB'(SAS),∴AB=A'B'=4,∵點(diǎn)E是A'B'的中點(diǎn),∠A'CB'=90°,∴CE=2,故答案為:90°,2;(2)△ABC“旋補(bǔ)交差角”度數(shù)不變,△ABC“旋補(bǔ)中距”長(zhǎng)度不變,理由如下:∵把AC點(diǎn)繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CA',把BC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CB′,∴∠ACA'=90°=∠BCB',AC=A'C,BC=B'C,∴∠ACB'=∠BCA',在△ACB'和△A'CB中,,∴△ACB'≌△A'CB(SAS),∴∠CAB'=∠CA'B,∴點(diǎn)A,點(diǎn)A',點(diǎn)C,點(diǎn)O四點(diǎn)共圓,∴∠ACA'=∠AOA'=90°=∠BOB',如圖2,延長(zhǎng)CE至F,使CE=EF,連接A'F,B'F,∵CE=EF,A'E=B'E,∴四邊形A
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