第19章 矩形、菱形与正方形
难点突破专题训练(七)
菱形的性质和判定
突破点1 正方形性质的综合运用
1.已知:如图,正方形BEFG的边BG在正方形ABCD的边BC上,连结AG、EC.
(1)观察猜想AG与CE之间的大小关系,并说明你的理由;
(2)请你延长AG交CE于点M,AM与CE是什么样的位置关系?请说明理由.
/
2.如图,正方形ABCD中,AB=√3,点E、F分别在BC、CD上,且∠BAE=30°,∠DAF=15度.
(1)求证:DF+BE=EF;
(2)求:∠EFC的度数;
(3))求△AEF的面积.
/
突破点2 矩形、菱形和正方形判定的综合
3.如图,∠C=90°,DE垂直平分BC,AF=CE.
(1)请你判断四边形AFEC的形状,并说明理由;
(2)猜想:∠A的大小为多少时,四边形AFEC为菱形?
(3)你认为四边形ACEF可能为正方形吗?
/
4.如图,点D是△ABC是的BC边上的一个动点,过点D作直线l∥AB交∠ABC的平分线于点E,交∠ABC的外角平分线于点F,连接AE,CE,CF.
(1)试探索ED与DF之间的数量关系,并予以证明;
(2)当点D在边BC上运动时,四边形ABEF是否是菱形,说明理由;
(3)在点D运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形BFCE是正方形,请给出证明.
/
参 考 答 案
1.(1)AG=CE.
理由是:∵四边形ABCD和四边形BGFE都是正方形,
∴AB=BC,∠GBA=∠EBC=90°,BG=BE.
在△ABG与△CBE中,,
∴△ABG≌△CBE,
∴AG=CE;
(3)AM⊥CE.
理由是:∵△ABG≌△CBE
∴∠GAB=∠BCE,
∵∠CGM=∠AGB,
∵∠ABG=90°,
∴∠GAB+∠AGB=90°,
∴∠GCM+∠CGM=90°,
∴∠CMG=90°,
∴AM⊥CE.
2.(1)延长EB至G,使BG=DF,连接AG,
/
∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠ABG=∠ADF=∠BAD=90°,
∵BG=DF,
∴△ABG≌△ADF,
∴AG=AF,
∵∠BAE=30°,∠DAF=15°,
∴∠FAE=∠GAE=45°,
∵AE=AE,
∴△FAE≌△GAE,
∴EF=EG=GB+BE=DF+BE;
(2)∵△AGE≌△AFE,
∴∠AFE=∠AGE=75°,
∵∠DFA=90°-∠DAF=75°,
∴∠EFC=180°-∠DFA-∠AFE=180°-75°-75°=30°,
∴∠EFC=30°.
(3)∵AB=BC=,∠BAE=30°,
∴BE=1,CE=-1,
∵∠EFC=30°,
∴CF=3-,
∴S△CEF=CE?CF=2-3,
由(1)知,△ABG≌△ADF,△FAE≌△GAE,
∴S△AEF=S正方形ABCD-S△ADF-S△AEB-S△CEF=S正方形ABCD-S△AEF-S△CEF,
S△AEF=S正方形ABCD-S△AEF-S△CEF=3-.
3. 解:(1)四边形AFEC为平行四边形;理由如下:
如图所示:
/
∵FD是线段BC的垂直平分线,
∴EB=EC,
∴∠1=∠2=∠3,
∵∠ACB=90°,FD⊥BC,
∴∠FDB=∠ACB,
∴EF∥AC,
∴∠1=∠4,∠2=∠5,
∴∠4=∠5=∠3,
∴CE=AE,
又∵AF=CE,
∴AF=AE,
∴∠F=∠3,∴∠F=∠5,
在△EAF和△AEC中,,
∴△EAF≌△AEC(AAS)
∴EF=AC,
∴四边形ACEF是平行四边形;
(2)当∠BAC=60°时,四边形AFEC为菱形;理由如下:
∵∠BAC=60°,CE=AE,
∴△EAC是等边三角形,即AC=AE=EC,
又∵由(1)知,四边形ACEF是平行四边形,
∴四边形ACEF是菱形;
(3)不可能;
因为若AFEC为正方形,则∠ACE=90°,那么点E与D重合,这不符合题意.
4.解:(1)ED=DF;
证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠1=∠2,
∵l∥AB,
∴∠1=∠3,
则∠2=∠3,
∴ED=DB,
同理可证:DB=DF,
∴ED=DF;
(2)四边形ABFE不可能是菱形.
理由:连接AF,
/
若四边形ABFE是菱形,则AF⊥BE,
∵BE平分∠ABC,BF平分∠CBH,
∴∠1=∠2,∠4=∠5,
则∠2+∠4=(∠1+∠2+∠3+∠4)=90°,
即BE⊥BE,
在同一平面内,过同一点不可能有两条直线同时垂直于同一直线.
(3)当点D运动到BC的中点,且△ABC是以∠ABC为直角的直角三角形时,四边形BFCE是正方形.
证明:∵D是BC的中点,
∴CD=DB,由(1)知:ED=DF,
∴四边形BFCE是平行四边形,
由(2)知∠FBE=90°,
∴四边形BFCE是矩形,
又∵∠ABC=90°,
∴BC⊥AB,
∵EF∥AB,
∴BC⊥EF,
∴四边形BFCE是正方形.
/