同①的方法得,CF=4,CE=8, ∴a=4,b=8. (3)ab=32, 理由:如图,
∵AB∥CD
∴∠BAG=∠AFC, ∵∠BAC=45°, ∴∠BAG+∠CAF=45°, ∴∠AFC+∠CAF=45°,
∵∠AFC+∠AEC=180°﹣(∠CFE+∠CEF)﹣∠EAF=180°﹣90°﹣45°=45°, ∴∠CAF=∠AEC, ∵∠ACF=∠ACE=135°, ∴△ACF∽△ECA, ∴
,
∴EC×CF=AC2=2AB2=32 ∴ab=32.
4.(2016?淄博)如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点M,N分别是边BC,CD上的动点(不与点B,C,D重合),AM,AN分别交BD于点E,F,且∠MAN始终保持45°不变. (1)求证:
=
;
(2)求证:AF⊥FM;
(3)请探索:在∠MAN的旋转过程中,当∠BAM等于多少度时,∠FMN=∠BAM?写出你的探索结论,并加以证明.
21
【分析】(1)先证明A、B、M、F四点共圆,根据圆内接四边形对角互补即可证明∠AFM=90°,根据等腰直角三角形性质即可解决问题. (2)由(1)的结论即可证明.
(3)由:A、B、M、F四点共圆,推出∠BAM=∠EFM,因为∠BAM=∠FMN,所以∠EFM=∠FMN,推出MN∥BD,得到
=
,推出BM=DN,再证明△ABM≌△ADN即可解决问题.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴∠ABD=∠CBD=45°,∠ABC=90°, ∵∠MAN=45°, ∴∠MAF=∠MBE, ∴A、B、M、F四点共圆, ∴∠ABM+∠AFM=180°, ∴∠AFM=90°, ∴∠FAM=∠FMA=45°, ∴AM=∴
=
AF, .
(2)由(1)可知∠AFM=90°, ∴AF⊥FM.
(3)结论:∠BAM=22.5时,∠FMN=∠BAM
理由:∵A、B、M、F四点共圆, ∴∠BAM=∠EFM, ∵∠BAM=∠FMN, ∴∠EFM=∠FMN,
22
∴MN∥BD, ∴
=
,∵CB=DC,
∴CM=CN, ∴MB=DN,
在△ABM和△ADN中,
,
∴△ABM≌△ADN, ∴∠BAM=∠DAN, ∵∠MAN=45°, ∴∠BAM+∠DAN=45°, ∴∠BAM=22.5°.
5.(2016?丽水)如图,矩形ABCD中,点E为BC上一点,F为DE的中点,且∠BFC=90°. (1)当E为BC中点时,求证:△BCF≌△DEC; (2)当BE=2EC时,求
的值;
,
(3)设CE=1,BE=n,作点C关于DE的对称点C′,连结FC′,AF,若点C′到AF的距离是求n的值.
【分析】(1)由矩形和直角三角形斜边上的中线性质得出CF=DE=EF,由等腰三角形的性质得出∠FEC=∠FCE,证出CF=CE,由ASA证明△BCF≌△DEC即可; (2)设CE=a,则BE=2a,BC=3a,证明△BCF∽△DEC,得出对应边成比例由勾股定理得出DC=
a,即可得出结果;
=
,得出ED2=6a2,
(3)过C′作C′H⊥AF于点H,连接CC′交EF于M,由直角三角形斜边上的中线性质得出∠FEC=∠FCE,证出∠ADF=∠BCF,由SAS证明△ADF≌△BCF,得出∠AFD=∠BFC=90°,证出四边形C′MFH是矩形,得出FM=C′H=
,设EM=x,则FC=FE=x+
,由勾股定理得出方程,解
23
方程求出EM=得出n的值.
,FC=FE=+;由(2)得:,把CE=1,BE=n代入计算即可
(1)证明;∵在矩形ABCD中,∠DCE=90°,F是斜边DE的中点, ∴CF=DE=EF, ∴∠FEC=∠FCE,
∵∠BFC=90°,E为BC中点, ∴EF=EC,∴CF=CE, 在△BCF和△DEC中,∴△BCF≌△DEC(ASA);
(2)解:设CE=a,由BE=2CE,得:BE=2a,BC=3a, ∵CF是Rt△DCE斜边上的中线, ∴CF=DE,
∵∠FEC=∠FCE,∠BFC=∠DCE=90°, ∴△BCF∽△DEC, ∴
=
,
,
即:=,
解得:ED2=6a2
由勾股定理得:DC?DE2?EC2?6a2?a2?5a, ∴
=
=
;
(3)解:过C′作C′H⊥AF于点H,连接CC′交EF于M,如图所示:
∵CF是Rt△DCE斜边上的中线, ∴FC=FE=FD, ∴∠FEC=∠FCE,
24
∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC,AD=BC, ∴∠ADF=∠CEF, ∴∠ADF=∠BCF, 在△ADF和△BCF中,∴△ADF≌△BCF(SAS), ∴∠AFD=∠BFC=90°,
∵CH⊥AF,C′C⊥EF,∠HFE=∠C′HF=∠C′MF=90°, ∴四边形C′MFH是矩形, ∴FM=C′H=
,
,
,
设EM=x,则FC=FE=x+
在Rt△EMC和Rt△FMC中,
由勾股定理得:CE2﹣EM2=CF2﹣FM2, ∴12﹣x2=(x+解得:x=∴EM=
)2﹣(
)2, (舍去), +,
,
;
,或x=﹣,FC=FE=
由(2)得:
把CE=1,BE=n代入上式计算得:CF=∴
解得:n=4.
6.如图1,在菱形ABCD中,AB=6
,
,tan∠ABC=2,点E从点D出发,以每秒1个单位长度
的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒),将线段CE绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CF. (1)求证:BE=DF; (2)当t= 6+6 秒时,DF的长度有最小值,最小值等于 12 ;
(3)如图2,连接BD、EF、BD交EC、EF于点P、Q,当t为何值时,△EPQ是直角三角形? (4)如图3,将线段CD绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CG.在点E
25