∆ABC中,点D在直线AB上.点E在平面内,点F在BC的延长线上,∠E=∠BDC,AE=CD,∠EAB+∠DCF=180º.

(1)如图①,求证AD+BC=BE;
(2)如图②、图③,请分别写出线段AD,BC,BE之间的数量关系,不需要证明;
(3)若BE⊥BC,tan∠BCD=
,CD=10,则AD=______.
∆ABC中,点D在直线AB上.点E在平面内,点F在BC的延长线上,∠E=∠BDC,AE=CD,∠EAB+∠DCF=180º.

(1)如图①,求证AD+BC=BE;
(2)如图②、图③,请分别写出线段AD,BC,BE之间的数量关系,不需要证明;
(3)若BE⊥BC,tan∠BCD=
,CD=10,则AD=______.
(1)见解析;(2)图②结论:BC-AD = BE,图③结论:AD-BC = BE;(3)14-6
或 2+6
.
【解析】
(1)证明∠EAB=∠BCD,用ASA证明△EAB≌△DCB,可得AD+BC=BE;
(2)利用(1)的解题思路,证明△EAB≌△DCB,即可得到图②的结论BC-AD = BE;图③的结论AD-BC = BE;
(3)利用(2)的结论,过点D作BC边长的垂线,构造直角三角形,结合tan∠BCD=
,计算相应边的长度,即可得到AD的值.
【详解】
(1)证明:∵∠EAB+∠DCF=1800,∠BCD+∠DCF=1800,∴∠EAB=∠BCD,
∵∠E=∠BDC,AE=CD,∴△EAB≌△DCB,∴BE=BD, AB=BC,
∴AD+BC=AD+AB=BD=BE.
(2)图②结论:BC-AD = BE,
证明如下:∵∠EAB+∠DCF=1800,∠BCD+∠DCF=1800,∴∠EAB=∠BCD,
∵∠E=∠BDC,AE=CD,∴△EAB≌△DCB,∴BE=BD, AB=BC,
∴BA-AD=BC-AD= BE,即BC-AD=BE
图③结论:AD-BC = BE.
证明如下:∵∠EAB+∠DCF=1800,∠BCD+∠DCF=1800,∴∠EAB=∠BCD,
∵∠E=∠BDC,AE=CD,∴△EAB≌△DCB,∴BE=BD, AB=BC,
∴AD-AB=AD-BC= BD=BE,即AD-AB=BE
(3)如图②所示,作
于G
由(2)知△EAB≌△DCB,∴![]()
∵![]()
∴![]()
在
中,CD=10,
,∴![]()
在
中,
,![]()
∴![]()

如图③所示,作
于H
由(2)知△EAB≌△DCB,∴![]()
∴![]()
∵![]()
∴![]()
在
中,CD=10,
,∴![]()
在
中,
,![]()
∴![]()

综上所述:AD的长度为14-6
或 2+6
.
【点睛】
本题考查了由图形变化引起的类比探究,快速确定全等三角形,并准确利用全等三角形的性质是解题的关键.