4. (★★)如图,在 $□ ABCD$ 中,点 $M$,$N$ 分别在边 $AB$,$CD$ 上,$BD$,$MN$ 相交于点 $O$,且 $OB = OD$,连接 $DM$,$BN$。求证:四边形 $BMDN$ 是平行四边形。

答案
证明:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,
∴∠ABO=∠CDO。
在△BOM和△DON中,
∠ABO=∠CDO(已证),
OB=OD(已知),
∠BOM=∠DON(对顶角相等),
∴△BOM≌△DON(ASA),
∴OM=ON。
又∵OB=OD,
∴四边形BMDN是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,
∴∠ABO=∠CDO。
在△BOM和△DON中,
∠ABO=∠CDO(已证),
OB=OD(已知),
∠BOM=∠DON(对顶角相等),
∴△BOM≌△DON(ASA),
∴OM=ON。
又∵OB=OD,
∴四边形BMDN是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
5. (★★)如图,在四边形ABCD中,E,F, G,H分别是AD,BC,BD,AC的中点.请判断四边形EGFH的形状,并说明理由.

答案
四边形EGFH是平行四边形。
理由:
∵E是AD中点,G是BD中点,
∴EG是△ABD的中位线,
∴EG//AB,EG=1/2AB。
∵H是AC中点,F是BC中点,
∴HF是△ABC的中位线,
∴HF//AB,HF=1/2AB。
∴EG//HF,EG=HF。
∴四边形EGFH是平行四边形。
理由:
∵E是AD中点,G是BD中点,
∴EG是△ABD的中位线,
∴EG//AB,EG=1/2AB。
∵H是AC中点,F是BC中点,
∴HF是△ABC的中位线,
∴HF//AB,HF=1/2AB。
∴EG//HF,EG=HF。
∴四边形EGFH是平行四边形。
6. (★★)如图,等边三角形ABC的边长是4,D,E分别为AB,AC的中点,延长BC至点F,使$ CF=\frac{1}{2}BC $,连接CD,EF.
(1)请判断四边形CDEF的形状,并说明理由;
(2)求EF的长.

(1)请判断四边形CDEF的形状,并说明理由;
(2)求EF的长.
答案
(1) 四边形CDEF是平行四边形。
理由:
∵ D、E分别为AB、AC的中点,
∴ DE是△ABC的中位线,
∴ DE//BC,且DE = $\frac{1}{2}BC$。
∵ CF = $\frac{1}{2}BC$,
∴ DE = CF。
又∵ DE//BC,点F在BC延长线上,
∴ DE//CF。
∴ 四边形CDEF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)。
(2) EF的长为$2\sqrt{3}$。
∵ △ABC是等边三角形,边长为4,D为AB中点,
∴ AD = DB = 2,CD是AB边上的中线(也是高)。
在Rt△CDB中,BC = 4,DB = 2,
由勾股定理得:$CD = \sqrt{BC^2 - DB^2} = \sqrt{4^2 - 2^2} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}$。
∵ 四边形CDEF是平行四边形,
∴ EF = CD = $2\sqrt{3}$。
理由:
∵ D、E分别为AB、AC的中点,
∴ DE是△ABC的中位线,
∴ DE//BC,且DE = $\frac{1}{2}BC$。
∵ CF = $\frac{1}{2}BC$,
∴ DE = CF。
又∵ DE//BC,点F在BC延长线上,
∴ DE//CF。
∴ 四边形CDEF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)。
(2) EF的长为$2\sqrt{3}$。
∵ △ABC是等边三角形,边长为4,D为AB中点,
∴ AD = DB = 2,CD是AB边上的中线(也是高)。
在Rt△CDB中,BC = 4,DB = 2,
由勾股定理得:$CD = \sqrt{BC^2 - DB^2} = \sqrt{4^2 - 2^2} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}$。
∵ 四边形CDEF是平行四边形,
∴ EF = CD = $2\sqrt{3}$。
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