(1)如图1,在矩形ABCD 中,AB=2BC ,M 是AB 的中点.直接写出∠BMD 与∠ADM 的倍数关系;
(2)如图2,若四边形ABCD 是平行四边形, AB=2BC ,M 是AB 的中点,过C 作CE
⊥AD 与AD 所在直线交于点E .
若∠A 为锐角,则∠BME 与∠AEM 有怎样的倍数关系,并证明你的结论;
(1)∠BMD= 3 ∠ADM …… 2分 (2)联结CM ,取CE 的中点F ,联结MF ,交DC 于N
∵M 是AB 的中点,∴MF ∥AE ∥BC , ∴∠AEM=∠1,∠2=∠4, ……… 3分
∵AB=2BC ,∴BM=BC ,∴∠3=∠4. ∵CE ⊥AE ,∴MF ⊥EC ,又∵F 是EC 的中点,
∴ME=MC ,∴∠1=∠2. ……….4分 ∴∠1=∠2=∠3.
∴∠BME =3∠AEM. ………. 5分
【斜边中线+倍长中线例题】已知:△ABC 和△ADE 是两个不全等的等腰直角三角形,其中BA =BC ,DA =DE ,联结EC ,取EC 的中点M ,联结BM 和DM .
(1)如图1,如果点D 、E 分别在边AC 、AB 上,那么BM 、DM 的数量关系与位置关系
是 ;
(2)将图1中的△ADE 绕点A 旋转到图2的位置时,判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
.解:(1)BM =DM 且BM ⊥DM . ………2分
(2)成立. ……………3分
理由如下:延长DM 至点F ,使MF =MD ,联结CF 、BF 、BD . 易证△EMD ≌△CMF .………4分
∴ED =CF ,∠DEM =∠1.
∵AB =BC ,AD =DE ,且∠ADE =∠ABC =90°,
∴∠2=∠3=45°, ∠4=∠5=45°. ∴
∠
BAD =
∠
2+
∠
4+∠6=90°+∠6.
M
D B
A
C
E
A
D
M
B C
图1 图2
F
A
M
B
C
E
D
4
3
2
1D
C
B A
E
M
M
E
A
B
C
D
9
∵∠8=360°-∠5-∠7-∠1,∠7=180°-∠6-∠9,
∴∠8=360°-45°-(180°-∠6-∠9)-(∠3+∠9)
=360°-45°-180°+∠6+∠9- 45°-∠9 =90°+∠6 . ∴∠8=∠BAD .………5分
又AD =CF . ∴△ABD ≌△CBF . ∴BD =BF ,∠ABD =∠CBF .………6分 ∴∠DBF =∠ABC =90°. ∵MF =MD ,
∴BM =DM 且BM ⊥DM ..…………7分
如图,梯形ABCD ,AD ∥BC ,CE ⊥AB ,△BDC 为等腰直角三角形,CE 与BD 交于F ,连接AF ,G 为BC 中点,连接DG 交CF 于M . 证明:(1)CM=AB ; (2)CF=AB+AF .
(1) 解∵BD ⊥CD ,∠DCB =45°,∴∠DBC =∠DCB =45°, ∴CD =DB =2,∴CB =DB2+CD2=22,
∵CE ⊥AB 于E ,点G 为BC 中点,∴EG =1
2
CB =2.
(2)证明:证法一:延长BA 、CD 交于点H ,∵BD ⊥CD ,∴∠CDF =∠BDH =90°, ∴∠DBH +∠H =90°,∵CE ⊥AB 于E ,∴∠DCF +∠H =90°,
∴∠DBH =∠DCF ,又CD =BD ,∠CDF =∠BDH ,∴△CDF ≌△BDH(ASA), DF =DH , CF = BH =BA +AH ,∵AD ∥BC ,∴∠DBC =∠ADF =45°, ∠HDA =∠DCB =45°,∴∠ADF =∠HAD ,又DF =DH ,DA =DA , ∴△ADF ≌△ADH(SAS),∴AF =AH , 又CF =BH =BA +AH ,∴CF =AB +AF . 证法二:在线段 DH 上截取CH=CA ,连结DH .
∵BD ⊥CD ,BE ⊥CE ,∴∠EBF +∠EFB =90°,∠DCF +∠DFC =90°. 又∠EFB=∠DFC ,∴∠EBF=∠DCF . 又BD=CD ,BA=CH ,∴△ABD ≌△HCD . ∴AD=HD ,∠ADB=∠HDC .
又AD ∥BC ,∴∠ADB =∠DBC =45°.
∴∠HDC =45°.∴∠HDB =∠BDC -∠HDC =45°. ∴∠ADB =∠HDB .
又AD=HD , DF=DF ,∴△ADF ≌△HDF ,∴AF =HF . ∴CF =CH +HF=AB +AF .
【例1】 (第10讲例5)如图,AB 为O 直径,点C 在O 上,且2AC BC ==,将一块
等腰三角形的直角顶点放在圆心O 处之后,将此三角形绕点O 旋转,三角形的两直角边分别交射线AC 、CB 于D 、E 两点.图①,②,③是旋转三角形得到的图形中的3种情况.
请你回答下列问题:
⑴ 三角形绕点O 旋转,观察线段OD 和OE 之间有什么数量关系?并结合图②加以证明;
⑵ 三角形绕点O 旋转,是否能使OBE △为等腰三角形?若能,写出OBE △为等腰三角形的所有情况中CE 的长,若不能,请说明理由;
⑶ 如图④,若将三角形的直角顶点移到AB 上的点M 处,且13AM MB =∶∶,试问线段MD 和ME 之间有什么数量关系?并结合图④加以证明.
(朝阳期末)
④
③
②
①
M A
C B
O
D
E A
C B
O
D
E
A
C
B
O D E
E
D O
C
B
A
【解析】 ⑴ OD OE =.
证明:连结OC (如图).
∵ AB 为O 直径,∴90ACB ∠=°.
∵ AC BC =,∴ACB △是等腰直角三角形.
∵ AO BO =,∴ CO AB ⊥,1
452
ACO ACB ∠=∠=°.
∴ 45ACO B ∠=∠=°.
又 90DOC COE BOE EOC ∠+∠=∠+∠=°, ∴ DOC BOE ∠=∠.
∵ OC OB =,∴ OCD OBE △≌△.∴OD OE =. ⑵ 共有四种情况,
① 当点C 与点E 重合,即0CE =时,OE OB =; ② 当点E 为CB 中点,即1CE =时,OE BE =;
③ 当点E 在线段CB
上,且2CE =OB EB =; ④ 当E 在CB
的延长线上,且2CE =时,OB EB =.
⑶ 13MD ME =∶∶.
证明:分别过点M 作MF AC ⊥、MH BC ⊥,垂足分别是F 、H .(如图) ∵45A B ∠=∠=°,∴ Rt Rt AFM BHM △∽△.
∴ 1
3
FM AM HM BM ==. ∵ 90C ∠=°,∴ 90FMH ∠=°.
∴ 90FMD DMH EMH HMD ∠+∠=∠+∠=°. ∴ FMD EMH ∠=∠.
∴ Rt Rt FMD HME △∽△. ∴
1
3
MD MF ME HM ==.
在矩形ABCD 中,点P 在AD 上,AB =2,AP =1,将三角板的直角顶点放在点P 处,三角板
的两直角边分别能与AB 、BC 边相交于点E 、F ,连接EF .
(1)如图,当点E 与点B 重合时,点F 恰好与点C 重合,求此时PC 的长;
(2)将三角板从(1)中的位置开始,绕点P 顺时针旋转,当点E 与点A 重合时停止,
在这个过程中,请你观察、探究并解答: ① ∠PEF 的大小是否发生变化?请说明理由;
② 直接写出从开始到停止,线段EF 的中点所经过的路线长.
备用图
E
D
O B
C
A
解:(1)在矩形ABCD 中,90A D ∠=∠=?,AP =1,CD =AB =2,
∴PB=
,90ABP APB ∠+∠=?.
∵90BPC ∠=?,
∴90APB DPC ∠+∠=?. ∴ABP DPC ∠=∠. ∴ △ABP ∽△DPC . ∴
AP PB
CD PC
=
,即12= ∴PC=
.……………………………………………………………………2分 (2)① ∠PEF 的大小不变.
理由:过点F 作FG ⊥AD 于点G .
∴四边形ABFG 是矩形.
∴90A AGF ∠=∠=?.
∴GF=AB=2,90AEP APE ∠+∠=?. ∵90EPF ∠=?,
∴90APE GPF ∠+∠=?.
∴AEP GPF ∠=∠.
∴ △APE ∽△GFP . …………………………………………………………4分
∴
2
21
PF GF PE AP ===. ∴在Rt △EPF 中,tan ∠PEF=
2PF
PE
=.……………………………………5分 即tan ∠PEF 的值不变.
∴∠PEF 的大小不变.…………………………………………………………6分 ②
. …………………………………………………………………………7分
在□ABCD 中,∠A =∠DBC , 过点D 作DE =DF , 且∠EDF=∠ABD , 连接EF 、 EC ,
N 、P 分别为EC 、BC 的中点,连接NP .
(1)如图1,若点E 在DP 上, EF 与DC 交于点M , 试探究线段NP 与线段NM 的数量
关系及∠ABD 与∠MNP 满足的等量关系,请直接写出你的结论;
(2)如图2,若点M 在线段EF 上, 当点M 在何位置时,你在(1)中得到的结论仍然
成立,写出你确定的点M 的位置,并证明(1)中的结论.
M B
D
C
E A
N
P
P
N
A E
F
C
D
B
图1 图2
解:(1) NP =MN , ∠ABD +∠MNP =180? (或其它变式及文字叙述,各1分). ………2分
(2)点M 是线段EF 的中点(或其它等价写法). 证明:如图, 分别连接BE 、CF .
∵ 四边形ABCD 是平行四边形, ∴ AD ∥BC ,AB ∥DC ,∠A =∠DCB , ∴∠ABD =∠BDC . ∵ ∠A =∠DBC ,
∴ ∠DBC =∠DCB .
∴ DB =DC . ① ………………………3分
∵∠EDF =∠ABD ,
∴∠EDF =∠BDC .
∴∠BDC -∠EDC =∠EDF -∠EDC .
即∠BDE =∠CDF . ②
又 DE =DF , ③
由①②③得△BDE ≌△CDF . ………………………………4分 ∴ EB =FC , ∠1=∠2.
∵ N 、P 分别为EC 、BC 的中点,
∴NP ∥EB , NP =EB
2
1
.
同理可得 MN ∥FC ,MN =FC 2
1
.
∴ NP = NM . …………………………………5分
∵ NP ∥EB , ∴∠NPC =∠4.
∴∠ENP =∠NCP +∠NPC =∠NCP +∠4. ∵MN ∥FC ,
∴∠MNE =∠FCE =∠3+∠2=∠3+∠1.
∴ ∠MNP =∠MNE +∠ENP =∠3+∠1+∠NCP +∠4
=∠DBC +∠DCB =180?-∠BDC =180?-∠ABD .
∴ ∠ABD +∠MNP =180?. …………………………7分
M
1 3
2 4 P
N
A E F
C
D
B
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