3.

如圖1,四邊形ABCD中,AB∥CD,AB=a,CD=b(a≠b),點E、F分別是AD、BC上的點,且EF∥AB,設(shè)EF到CD、AB的距離分別為d
1、d
2.
[初步嘗試]
小亮同學在對這一圖形進行研究時,發(fā)現(xiàn)如下事實:
(1)當$\frac{y2siah4_{1}}{psjp2ex_{2}}$=$\frac{1}{1}$時,有EF=$\frac{a+b}{2}$;
(2)當$\frac{dncikii_{1}}{7ukqnq2_{2}}$=$\frac{1}{2}$時,有EF=$\frac{a+2b}{3}$.
該同學思考研究(2)的過程如下:
作DG∥BC,交AB于G,作DM⊥AB于點M,交EF于點N.
顯然HF=CD=b,AG=AB-CD=a-b.
易證,△DEH∽△DAG,可得$\frac{DN}{DM}$=$\frac{EH}{AG}$,
即,$\frac{k9gtels_{1}}{8cihs9y_{1}{+d}_{2}}$=$\frac{EH}{a-b}$
而由$\frac{8silux2_{1}}{0csa9ug_{2}}$=$\frac{1}{2}$,得$\frac{m2ouaf2_{1}}{9ylfs4n_{1}{+d}_{2}}$=$\frac{1}{1+2}$=$\frac{1}{3}$,
代入上式,則$\frac{1}{3}$=$\frac{EH}{a-b}$.
解得EH=$\frac{1}{3}$(a-b)
∴EF=EH+HF=b+$\frac{1}{3}$(a-b)=$\frac{a+2b}{3}$
[類比發(fā)現(xiàn)]
沿用上述圖形和已知條件,請自主完成進一步的研究發(fā)現(xiàn):
當$\frac{4zmqypi_{1}}{emut9ky_{2}}$=$\frac{2}{1}$時,EF=$\frac{2a+b}{3}$;
當$\frac{x9ldvma_{1}}{gi42trp_{2}}$=$\frac{3}{1}$時,EF=$\frac{3a+b}{4}$;
當$\frac{tfsw4n2_{1}}{gs244ql_{2}}$=$\frac{1}{n}$時,EF=$\frac{a+nb}{n+1}$;
當$\frac{ngfgfwk_{1}}{29zm9gg_{2}}$=$\frac{m}{1}$時,EF=$\frac{ma+b}{m+1}$.(其中m、n均為正整數(shù),下同)
[推廣證明]
當$\frac{ymck3qc_{1}}{rpjkjvo_{2}}$=$\frac{m}{n}$時,EF=$\frac{ma+nb}{m+n}$;
請證明你的結(jié)論.
[實際應用]
請結(jié)合所給情景,創(chuàng)設(shè)一個需要采用下面的全部信息求解的問題.
[情景]
如圖2,有一塊四邊形耕地ABCD,AD∥BC,AD=100米,BC=300米,AB=500米,在AB上取點E,使AE=200米,以點E處為起點開挖平行于兩底的水渠EF,與CD邊相交于點F.
[問題]
水渠EF的長為多少米?(提問即可,不必求解)