在四边形 $ABCD$ 中,$AB\parallel DC$,$AF$ 与 $DC$ 的延长线交于点 $F$,$E$ 是 $BC$ 的中点,若 $AE$ 是 $\angle BAF$ 的平分线,试探究 $AB,AF,CF$ 之间的等量关系,并证明结论;

【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$AB=AF+CF$
【解析】
延长 $AE$ 交 $DF$ 的延长线于点 $G$,
因为点 $E$ 是 $BC$ 的中点,
所以 $CE=BE$.
因为 $AB\parallel DC$,
所以 $\angle BAE=\angle G,\angle B=\angle ECG$,
所以 $\triangle ABE\cong \triangle GCE$,
所以 $AB=GC$.
又因为 $AE$ 平分 $\angle FAB$,
所以 $\angle BAE=\angle FAG$,
所以 $\angle G=\angle FAG$,
所以 $AF=FG$.
因为 $GC=FG+CF$,
所以 $AB=AF+CF$.

所以 $CE=BE$.
因为 $AB\parallel DC$,
所以 $\angle BAE=\angle G,\angle B=\angle ECG$,
所以 $\triangle ABE\cong \triangle GCE$,
所以 $AB=GC$.
又因为 $AE$ 平分 $\angle FAB$,
所以 $\angle BAE=\angle FAG$,
所以 $\angle G=\angle FAG$,
所以 $AF=FG$.
因为 $GC=FG+CF$,
所以 $AB=AF+CF$.
答案
解析
备注