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(duì)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(píng):本題考查了菱形的判定,等腰梯形的對(duì)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(gè)共一個(gè)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(shí),求證:B∥CF;(2)如圖1,若CB=a,CE=2a,求B,E的長(zhǎng);(3)如圖2,當(dāng)∠BCE=45°時(shí),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(zhǎng)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(zhǎng)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(cuò)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(duì)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(zhǎng),再根據(jù)全等三角形對(duì)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(zhǎng)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(cuò)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(duì)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(duì)應(yīng)邊相等可得BE=DE,全等三角形對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(píng):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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