已知E,F分别为正方形ABCD的边BC,CD上的点,AF,DE相交于点G,当E,F分别为边BC,CD的中点时,有:①AF=DE;②AF⊥DE成立.
试探究下列问题:
(1)如图1,若点E不是边BC的中点,F不是边CD的中点,且CE=DF,上述结论①,②是否仍然成立?(请直接回答“成立”或“不成立”),不需要证明)
(2)如图2,若点E,F分别在CB的延长线和DC的延长线上,且CE=DF,此时,上述结论①,②是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的基础上,连接AE和BF,若点M,N,P,Q分别为AE,EF,FD,AD的中点,请判断四边形MNPQ是“矩形、菱形、正方形”中的哪一种,并证明你的结论.
四边形ABCD是正方形,AC与BD,相交于点O,点E、F是直线AD上两动点,且AE=DF,CF所在直线与对角线BD所在直线交于点G,连接AG,直线AG交BE于点H.
(1)如图1,当点E、F在线段AD上时,①求证:∠DAG=∠DCG;②猜想AG与BE的位置关系,并加以证明;
(2)如图2,在(1)条件下,连接HO,试说明HO平分∠BHG;
(3)当点E、F运动到如图3所示的位置时,其它条件不变,请将图形补充完整,并直接写出∠BHO的度数.
倡导研究性学习方式,着力教材研究,习题研究,是学生跳出题海,提高学习能力和创新能力的有效途径.下面是一案例,请同学们认真阅读、研究,完成“类比猜想”及后面的问题.
习题解答:
习题 如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,说明理由.
解答:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′,点F、D、E′在一条直线上.
∴∠E′AF=90°﹣45°=45°=∠EAF,
又∵AE′=AE,AF=AF
∴△AE′F≌△AEF(SAS)
∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF.
习题研究
观察分析:观察图(1),由解答可知,该题有用的条件是①ABCD是四边形,点E、F分别在边BC、CD上;②AB=AD;③∠B=∠D=90°;④∠EAF=∠BAD.
类比猜想:(1)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B=∠D时,还有EF=BE+DF吗?
研究一个问题,常从特例入手,请同学们研究:如图(2),在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,还有EF=BE+DF吗?
(2)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF吗?
归纳概括:反思前面的解答,思考每个条件的作用,可以得到一个结论“EF=BE+DF”的一般命题: 在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180,∠EAF=∠BAD时,则EF=BE+DF .
如图1所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边BC上任意一点,以直线AD为对称轴,作Rt△ABC的轴对称图形Rt△AEF,点M、点N、点P、点Q分别为AB、BC、EF、EA的中点.
(1)求证:MN=PQ;
(2)如图2,当BD=BC时,判断点M、点N、点P、点Q围成的四边形的形状,并说明理由;
(3)若BC=6,请你直接写出当①BD=0;②BD=3;③BD=2;④BD=6时,点M、点N、点P、点Q围成的图形的形状.
如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F是AD上的点,且AE=EF=FD.连接BE、BF,使它们分别与AO相交于点G、H.
(1)求EG:BG的值;
(2)求证:AG=OG;
(3)设AG=a,GH=b,HO=c,求a:b:c的值.
(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.
小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.
问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造
□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.
(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为 ,当PQ最小时
= _____ __;
(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n
为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;
问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.
(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.
(2)若为上任意一点,延长到,使,再以, 为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.
如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将该矩形沿AE折叠,使点D落在边BC上的点F处,过点F作分、FG∥CD,交AE于点G连接DG.
(1)求证:四边形DEFG为菱形;
(2)若CD=8,CF=4,求的值.
在矩形ABCD中,AB=a,AD=b,点M为BC边上一动点(点M与点B、C不重合),连接AM,过点M作MN⊥AM,垂足为M,MN交CD或CD的延长线于点N.
(1)求证:△CMN∽△BAM;
(2)设BM=x,CN=y,求y关于x的函数解析式.当x取何值时,y有最大值,并求出y的最大值;
(3)当点M在BC上运动时,求使得下列两个条件都成立的b的取值范围:①点N始终在线段CD上,②点M在某一位置时,点N恰好与点D重合.
如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是AB的中点,如果EO=2,求四边形ABCD的周长.
如图1,在正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD的中点,连接AE、BF,交点为G.
可证:AE⊥BF;
(1)将△ABE绕点A逆时针方向旋转,使边AB正好落在AE上,得到△AHM,如图2,若AM和BF相交
于点N,当正方形ABCD的面积为4时,求四边形GHMN的面积.
(2)将△BCF沿BF对折,得到△BPF,如图3,延长FP交BA的延长线于点Q,求sin∠BQP的值;
如图,在等边中,于点,点在边上运动,过点作与边交于点,连结,以为邻边作□,设□与重叠部分图形的面积为,线段的长为
(1)求线段的长(用含的代数式表示);
(2)当四边形为菱形时,求的值;
(3)求与之间的函数关系式;
(4)设点关于直线的对称点为点,当线段的垂直平分线与直线相交时,设其交点为,当点与点位于直线同侧(不包括点在直线上)时,直接写出的取值范围.
如图,在正方形ABCD中,点E在边AD上,点F在边BC的延长线上,连结EF与边CD相交于点G,连结BE与对角线AC相交于点H,AE=CF,BE=EG.
(1)求证:EF∥AC;
(2)求∠BEF大小;
(3)求证:
已知矩形长和宽分别为4和2,是否存在另一个矩形,它的周长和面积分别是已知矩形的?若存在请计算这个矩形的两边长,若不存在请说明理由.
如图,对称轴为x=的抛物线经过点A(6,0)和B(0,4).
(1)求抛物线解析式;
(2)设点E(,)是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF的面积S与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
①当平行四边形OEAF的面积为24时,请判断平行四边形OEAF是否为菱形?
②是否存在点E,使平行四边形OEAF为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(本题14分)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形OABC的顶点A在轴的正半轴上,OA=4,OC=2,点P,点Q分别是边BC,边AB上的点,连结AC,PQ,点B1是点B关于PQ的对称点.
(1)若四边形OABC为矩形,如图1,
①求点B的坐标;
②若BQ:BP=1:2,且点B1落在OA上,求点B1的坐标;
(2)若四边形OABC为平行四边形,如图2,且OC⊥AC,过点B1作B1F∥轴,与对角线AC、边OC分别交于点E、点F.若B1E: B1F=1:3,点B1的横坐标为,求点B1的纵坐标,并直接写出的取值范围.