14. 如图,在$Rt△ ABC$中,$∠ ACB=90^{\circ}$,过点$C$的直线$MN// AB$,$D$为$AB$边上一点,过点$D$作$DE⊥ BC$,交直线$MN$于点$E$,垂足为$F$,连接$CD$,$BE$。
(1)求证:$CE=AD$;
(2)若$D$为$AB$中点时,四边形$BECD$是什么特殊四边形?说明你的理由;
(3)若$D$为$AB$中点,则当$∠ A$的大小满足什么条件时,四边形$BECD$是正方形?请说明你的理由。

(1)求证:$CE=AD$;
(2)若$D$为$AB$中点时,四边形$BECD$是什么特殊四边形?说明你的理由;
(3)若$D$为$AB$中点,则当$∠ A$的大小满足什么条件时,四边形$BECD$是正方形?请说明你的理由。
答案
(1)证明:∵MN//AB,∴CE//AD。
∵∠ACB=90°,DE⊥BC,∴∠ACB=∠DFC=90°,∴AC//DE。
∴四边形ADEC是平行四边形,∴CE=AD。
(2)菱形。理由:∵D为AB中点,∴AD=BD。由(1)得CE=AD,∴CE=BD。
∵CE//BD,∴四边形BECD是平行四边形。
在Rt△ABC中,D为AB中点,∴CD=BD(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
∴平行四边形BECD是菱形。
(3)∠A=45°。理由:∵∠A=45°,∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴AC=BC。
D为AB中点,∴CD⊥AB(等腰三角形三线合一)。
∵MN//AB,∴CD⊥CE,即∠DCE=90°。
∵四边形BECD是菱形,且∠DCE=90°,∴四边形BECD是正方形。
∵∠ACB=90°,DE⊥BC,∴∠ACB=∠DFC=90°,∴AC//DE。
∴四边形ADEC是平行四边形,∴CE=AD。
(2)菱形。理由:∵D为AB中点,∴AD=BD。由(1)得CE=AD,∴CE=BD。
∵CE//BD,∴四边形BECD是平行四边形。
在Rt△ABC中,D为AB中点,∴CD=BD(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
∴平行四边形BECD是菱形。
(3)∠A=45°。理由:∵∠A=45°,∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴AC=BC。
D为AB中点,∴CD⊥AB(等腰三角形三线合一)。
∵MN//AB,∴CD⊥CE,即∠DCE=90°。
∵四边形BECD是菱形,且∠DCE=90°,∴四边形BECD是正方形。
15. 如图,在正方形$ABCD$中,边长$AB=3$,$E$(与$B$,$C$不重合)是$BC$边上任意一点,把$EA$绕点$E$顺时针方向旋转$90^{\circ}$到$EF$,连接$CF$。
(1)求证:$CF$是正方形$ABCD$的外角平分线;
(2)当$∠ BAE=30^{\circ}$时,求$CF$的长。

(1)求证:$CF$是正方形$ABCD$的外角平分线;
(2)当$∠ BAE=30^{\circ}$时,求$CF$的长。
答案
(2)CF的长为√6。
解析
(1)证明:过点F作FG⊥BC,交BC延长线于点G。
∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,AB=BC=3。
∵EA绕点E顺时针旋转90°到EF,∴EA=EF,∠AEF=90°。
∵∠AEB+∠FEG=90°,∠AEB+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠FEG。
在△ABE和△EGF中,
∠B=∠EGF=90°,∠BAE=∠FEG,EA=EF,
∴△ABE≌△EGF(AAS)。
∴AB=EG=3,BE=FG。
设BE=x,则EC=3-x,CG=EG-EC=3-(3-x)=x,∴CG=BE=FG。
∴∠FCG=45°,∵∠DCB=90°,∴∠DCF=45°,即CF是正方形ABCD的外角平分线。
(2)在Rt△ABE中,∠BAE=30°,AB=3,
∴BE=AB·tan30°=3×(√3/3)=√3。
由(1)知FG=BE=√3,CG=BE=√3。
在Rt△FGC中,CF=√(FG²+CG²)=√( (√3)²+(√3)² )=√6。
∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,AB=BC=3。
∵EA绕点E顺时针旋转90°到EF,∴EA=EF,∠AEF=90°。
∵∠AEB+∠FEG=90°,∠AEB+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠FEG。
在△ABE和△EGF中,
∠B=∠EGF=90°,∠BAE=∠FEG,EA=EF,
∴△ABE≌△EGF(AAS)。
∴AB=EG=3,BE=FG。
设BE=x,则EC=3-x,CG=EG-EC=3-(3-x)=x,∴CG=BE=FG。
∴∠FCG=45°,∵∠DCB=90°,∴∠DCF=45°,即CF是正方形ABCD的外角平分线。
(2)在Rt△ABE中,∠BAE=30°,AB=3,
∴BE=AB·tan30°=3×(√3/3)=√3。
由(1)知FG=BE=√3,CG=BE=√3。
在Rt△FGC中,CF=√(FG²+CG²)=√( (√3)²+(√3)² )=√6。
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