2. 用四个全等的等边三角形拼成如图的形状,图中各有几个菱形?把它们用字母表示出来。

答案
图①有3个菱形:ADEF、DBEF、DFCE;图②有3个菱形:ABFE、BEFD、EFCD。
解析
图①中,四个全等等边三角形组成大等边三角形,由两个小等边三角形组成的四边相等的四边形为菱形,有:ADEF、DBEF、DFCE,共3个。
图②中,四个全等等边三角形组成类梯形结构,同理可得四边相等的菱形:ABFE、BEFD、EFCD,共3个。
图②中,四个全等等边三角形组成类梯形结构,同理可得四边相等的菱形:ABFE、BEFD、EFCD,共3个。
3. 如图,在菱形 $ABCD$ 中,点 $E$,$F$ 在 $AC$ 上,且 $AE = CF$。求证:四边形 $DEBF$ 是菱形。

答案
四边形DEBF是菱形
解析
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,∠BAE=∠DAE=∠BCF=∠DCF(菱形的性质:四条边相等,对角线平分一组对角)。
在△ABE和△ADE中,
AB=AD,∠BAE=∠DAE,AE=AE,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE。
同理,△BCF≌△DCF(SAS),得BF=DF。
∵AE=CF,AC=AC,
∴AC - AE = AC - CF,即CE=AF。
在△ABF和△CBE中,
AB=CB,∠BAF=∠BCE,AF=CE,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE。
∴BE=DE=BF=DF,
∴四边形DEBF是菱形(四边相等的四边形是菱形)。
∴AB=BC=CD=DA,∠BAE=∠DAE=∠BCF=∠DCF(菱形的性质:四条边相等,对角线平分一组对角)。
在△ABE和△ADE中,
AB=AD,∠BAE=∠DAE,AE=AE,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE。
同理,△BCF≌△DCF(SAS),得BF=DF。
∵AE=CF,AC=AC,
∴AC - AE = AC - CF,即CE=AF。
在△ABF和△CBE中,
AB=CB,∠BAF=∠BCE,AF=CE,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴BF=BE。
∴BE=DE=BF=DF,
∴四边形DEBF是菱形(四边相等的四边形是菱形)。
4. 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$AD// BC$,$AC$,$DB$ 相交于点 $O$,且 $∠ 1=∠ 2$,$AB = BC$。求证:四边形 $ABCD$ 是菱形。

答案
四边形ABCD是菱形
解析
∵AD//BC,∴∠ADB=∠DBC(两直线平行,内错角相等)。
∵∠1=∠2,且∠2=∠DBC,∴∠ADB=∠1(等量代换)。
在△ABD中,∠ADB=∠1,∴AB=AD(等角对等边)。
∵AB=BC,∴AD=BC(等量代换)。
∵AD//BC且AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)。
∵AB=BC,∴平行四边形ABCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形)。
∵∠1=∠2,且∠2=∠DBC,∴∠ADB=∠1(等量代换)。
在△ABD中,∠ADB=∠1,∴AB=AD(等角对等边)。
∵AB=BC,∴AD=BC(等量代换)。
∵AD//BC且AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)。
∵AB=BC,∴平行四边形ABCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形)。
5. 如图,在 $□ ABCD$ 中,$AB⊥ AC$,$AB = 1$,$AC = 2$,对角线 $AC$,$BD$ 相交于点 $O$,将直线 $AC$ 绕点 $O$ 按顺时针方向旋转,分别交 $BC$,$AD$ 于点 $E$,$F$。
(1) 试证明在旋转过程中,线段 $AF$ 与 $EC$ 总保持相等。
(2) 在旋转过程中,就图中四边形的形状而言,你有哪些发现?对其中的一个结论加以证明。

(1) 试证明在旋转过程中,线段 $AF$ 与 $EC$ 总保持相等。
(2) 在旋转过程中,就图中四边形的形状而言,你有哪些发现?对其中的一个结论加以证明。
答案
(1) 证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=OC,AD//BC。∴∠OAF=∠OCE。又∵∠AOF=∠COE,∴△AOF≌△COE(ASA)。∴AF=EC。
(2) 发现:四边形AECF是平行四边形;当EF⊥AC时,四边形AECF是菱形。
证明四边形AECF是平行四边形:∵AF=EC,AD//BC,∴AF//EC。∴四边形AECF是平行四边形。
(2) 发现:四边形AECF是平行四边形;当EF⊥AC时,四边形AECF是菱形。
证明四边形AECF是平行四边形:∵AF=EC,AD//BC,∴AF//EC。∴四边形AECF是平行四边形。
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