23、(2013•恩施州)如圖所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,E、F、G、H分別為邊AB、BC、CD、DA的中點(diǎn),求證:四邊形EFGH為菱形.
考點(diǎn):菱形的判定;梯形;中點(diǎn)四邊形.
專題:證明題.
分析:連接AC、BD,根據(jù)等腰梯形的對角線相等可得AC=BD,再根據(jù)三角形的中位線平行于第三邊并且等于第三邊的一半求出EF=GH= AC,HE=FG= BD,從而得到EF=FG=GH=HE,再根據(jù)四條邊都相等的四邊形是菱形判定即可.
解答:證明:如圖,連接AC、BD,
∵AD∥BC,AB=CD,
∴AC=BD,
∵E、F、G、H分別為邊AB、BC、CD、DA的中點(diǎn),
∴在△ABC中,EF= AC,
在△ADC中,GH= AC,
∴EF=GH= AC,
同理可得,HE=FG= BD,
∴EF=FG=GH=HE,
∴四邊形EFGH為菱形.
點(diǎn)評:本題考查了菱形的判定,等腰梯形的對角線相等,三角形的中位線平行于第三邊并且等于第三邊的一半,作輔助線是利用三角形中位線定理的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).
24、(2013•常德壓軸題)已知兩個共一個頂點(diǎn)的等腰Rt△ABC,Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,連接AF,是AF的中點(diǎn),連接B、E.
(1)如圖1,當(dāng)CB與CE在同一直線上時,求證:B∥CF;
(2)如圖1,若CB=a,CE=2a,求B,E的長;
(3)如圖2,當(dāng)∠BCE=45°時,求證:B=E.
考點(diǎn):三角形中位線定理;全等三角形的判定與性質(zhì);等腰直角三角形.3718684
分析:(1)證法一:如答圖1a所示,延長AB交CF于點(diǎn)D,證明B為△ADF的中位線即可;
證法二:如答圖1b所示,延長B交EF于D,根據(jù)在同一平面內(nèi),垂直于同一直線的兩直線互相平行可得AB∥EF,再根據(jù)兩直線平行,內(nèi)錯角相等可得∠BA=∠DF,根據(jù)中點(diǎn)定義可得A=F,然后利用“角邊角”證明△AB和△FD全等,再根據(jù)全等三角形對應(yīng)邊相等可得AB=DF,然后求出BE=DE,從而得到△BDE是等腰直角三角形,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求出∠EB=45°,從而得到∠EB=∠ECF,再根據(jù)同位角相等,兩直線平行證明B∥CF即可,
(2)解法一:如答圖2a所示,作輔助線,推出B、E是兩條中位線;
解法二:先求出BE的長,再根據(jù)全等三角形對應(yīng)邊相等可得B=D,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)可得E⊥BD,求出△BE是等腰直角三角形,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求解即可;
(3)證法一:如答圖3a所示,作輔助線,推出B、E是兩條中位線:B= DF,E= AG;然后證明△ACG≌△DCF,得到DF=AG,從而證明B=E;
證法二:如答圖3b所示,延長B交CF于D,連接BE、DE,利用同旁內(nèi)角互補(bǔ),兩直線平行求出AB∥CF,再根據(jù)兩直線平行,內(nèi)錯角相等求出∠BA=∠DF,根據(jù)中點(diǎn)定義可得A=F,然后利用“角邊角”證明△AB和△FD全等,再根據(jù)全等三角形對應(yīng)邊相等可得AB=DF,B=D,再根據(jù)“邊角邊”證明△BCE和△DFE全等,根據(jù)全等三角形對應(yīng)邊相等可得BE=DE,全等三角形對應(yīng)角相等可得∠BEC=∠DEF,然后求出∠BED=∠CEF=90°,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)證明即可.
解答:(1)證法一:
如答圖1a,延長AB交CF于點(diǎn)D,則易知△ABC與△BCD均為等腰直角三角形,
∴AB=BC=BD,
∴點(diǎn)B為線段AD的中點(diǎn),
又∵點(diǎn)為線段AF的中點(diǎn),
∴B為△ADF的中位線,
∴B∥CF.
證法二:
如答圖1b,延長B交EF于D,
∵∠ABC=∠CEF=90°,
∴AB⊥CE,EF⊥CE,
∴AB∥EF,
∴∠BA=∠DF,
∵是AF的中點(diǎn),
∴A=F,
∵在△AB和△FD中,
,
∴△AB≌△FD(ASA),
∴AB=DF,
∵BE=CE?BC,DE=EF?DF,
∴BE=DE,
∴△BDE是等腰直角三角形,
∴∠EB=45°,
∵在等腰直角△CEF中,∠ECF=45°,
∴∠EB=∠ECF,
∴B∥CF;
(2)解法一:
如答圖2a所示,延長AB交CF于點(diǎn)D,則易知△BCD與△ABC為等腰直角三角形,
∴AB=BC=BD=a,AC=AD= a,
∴點(diǎn)B為AD中點(diǎn),又點(diǎn)為AF中點(diǎn),
∴B= DF.
分別延長FE與CA交于點(diǎn)G,則易知△CEF與△CEG均為等腰直角三角形,
∴CE=EF=GE=2a,CG=CF= a,
∴點(diǎn)E為FG中點(diǎn),又點(diǎn)為AF中點(diǎn),
∴E= AG.
∵CG=CF= a,CA=CD= a,
∴AG=DF= a,
∴B=E= × a= a.
解法二:
∵CB=a,CE=2a,
∴BE=CE?CB=2a?a=a,
∵△AB≌△FD,
∴B=D,
又∵△BED是等腰直角三角形,
∴△BE是等腰直角三角形,
∴B=E= BE= a;
(3)證法一:
如答圖3a,延長AB交CE于點(diǎn)D,連接DF,則易知△ABC與△BCD均為等腰直角三角形,
∴AB=BC=BD,AC=CD,
∴點(diǎn)B為AD中點(diǎn),又點(diǎn)為AF中點(diǎn),∴B= DF.
延長FE與CB交于點(diǎn)G,連接AG,則易知△CEF與△CEG均為等腰直角三角形,
∴CE=EF=EG,CF=CG,
∴點(diǎn)E為FG中點(diǎn),又點(diǎn)為AF中點(diǎn),∴E= AG.
在△ACG與△DCF中,
,
∴△ACG≌△DCF(SAS),
∴DF=AG,
∴B=E.
證法二:
如答圖3b,延長B交CF于D,連接BE、DE,
∵∠BCE=45°,
∴∠ACD=45°×2+45°=135°
∴∠BAC+∠ACF=45°+135°=180°,
∴AB∥CF,
∴∠BA=∠DF,
∴是AF的中點(diǎn),
∴A=F,
在△AB和△FD中, ,
∴△AB≌△FD(ASA),
∴AB=DF,B=D,
∴AB=BC=DF,
∵在△BCE和△DFE中,
,
∴△BCE≌△DFE(SAS),
∴BE=DE,∠BEC=∠DEF,
∴∠BED=∠BEC+∠CED=∠DEF+∠CED=∠CEF=90°,
∴△BDE是等腰直角三角形,
又∵B=D,
∴B=E= BD,
故B=E.
點(diǎn)評:本題考查了三角形中位線定理、全等三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),作輔助線構(gòu)造出中位線、全等三角形和等腰直角三角形是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).
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