2. 如图,在$□ ABCD$中,对角线 $ AC $, $ BD $ 相交于点 $ O $,$△ AOB$是等边三角形. 求证:$□ ABCD$是矩形.

答案
□ABCD是矩形
解析
∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD。∵△AOB是等边三角形,∴OA=OB。∴OA=OB=OC=OD,即AC=BD。∴□ABCD是矩形。
3. 如图,在$△ ABC$中,$ AB = AC $,$ AD⊥ BC $,垂足为 $ D $, $ AN $ 是$△ ABC$的外角$∠ CAM$的平分线,$ CE⊥ AN $,垂足为 $ E $. 求证:四边形 $ ADCE $ 是矩形.

答案
四边形ADCE是矩形
解析
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠CAD(等腰三角形三线合一),∠ADC=90°。
∵AN平分∠CAM,
∴∠MAN=∠CAN。
∵∠BAC+∠CAM=180°,
∴∠CAD+∠CAN=90°,即∠DAE=90°。
∵CE⊥AN,
∴∠AEC=90°。
∵∠ADC=∠DAE=∠AEC=90°,
∴四边形ADCE是矩形(三个角是直角的四边形是矩形)。
4. 如图,在$△ ABC$中,$ AB = AC $, $ AD $, $ AE $ 分别是$∠ BAC$和$∠ BAF$的平分线,$ BE⊥ AE $,连接 $ DE $. 求证:$ AB = DE $.

答案
AB=DE
解析
∵AD平分∠BAC,AE平分∠BAF,
∴∠BAD=1/2∠BAC,∠BAE=1/2∠BAF.
∵∠BAC+∠BAF=180°(平角定义),
∴∠BAD+∠BAE=1/2(∠BAC+∠BAF)=90°,即∠DAE=90°.
∵BE⊥AE,∴∠AEB=90°.
∵AB=AC,AD平分∠BAC,∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一),即∠ADB=90°.
在四边形ADBE中,∠DAE=∠AEB=∠ADB=90°,
∴四边形ADBE是矩形(三个角是直角的四边形是矩形).
∵矩形对角线相等,∴AB=DE.
5. 如图,在矩形纸片 $ ABCD $ 中,$ AB = 6\ \mathrm{cm} $,$ BC = 8\ \mathrm{cm} $,将矩形纸片折叠,使点 $ C $ 与点 $ A $ 重合.在图中画出折痕,并求折痕的长.

答案
解:
1. 画出折痕:连接点A与点C,作线段AC的垂直平分线,该垂直平分线即为折痕EF(E在AD上,F在BC上)。
2. 求折痕长度:
建立坐标系,设B(0,0),则A(0,6),C(8,0),D(8,6)。
线段AC中点M坐标为$(\frac{0+8}{2},\frac{6+0}{2})=(4,3)$。
直线AC斜率$k_{AC}=\frac{0-6}{8-0}=-\frac{3}{4}$,故折痕EF斜率为$\frac{4}{3}$(垂直平分线斜率为负倒数)。
折痕EF方程:$y-3=\frac{4}{3}(x-4)$,即$y=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}$。
求EF与AD($y=6$)交点E:$6=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}⇒ x=\frac{25}{4}$,得E$(\frac{25}{4},6)$。
求EF与BC($y=0$)交点F:$0=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}⇒ x=\frac{7}{4}$,得F$(\frac{7}{4},0)$。
折痕EF长度:$\sqrt{(\frac{25}{4}-\frac{7}{4})^2+(6-0)^2}=\sqrt{(\frac{18}{4})^2+6^2}=\sqrt{(\frac{9}{2})^2+36}=\sqrt{\frac{81}{4}+\frac{144}{4}}=\sqrt{\frac{225}{4}}=\frac{15}{2}$。
折痕长为$\frac{15}{2}\ \mathrm{cm}$(或7.5 cm)。
1. 画出折痕:连接点A与点C,作线段AC的垂直平分线,该垂直平分线即为折痕EF(E在AD上,F在BC上)。
2. 求折痕长度:
建立坐标系,设B(0,0),则A(0,6),C(8,0),D(8,6)。
线段AC中点M坐标为$(\frac{0+8}{2},\frac{6+0}{2})=(4,3)$。
直线AC斜率$k_{AC}=\frac{0-6}{8-0}=-\frac{3}{4}$,故折痕EF斜率为$\frac{4}{3}$(垂直平分线斜率为负倒数)。
折痕EF方程:$y-3=\frac{4}{3}(x-4)$,即$y=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}$。
求EF与AD($y=6$)交点E:$6=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}⇒ x=\frac{25}{4}$,得E$(\frac{25}{4},6)$。
求EF与BC($y=0$)交点F:$0=\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}⇒ x=\frac{7}{4}$,得F$(\frac{7}{4},0)$。
折痕EF长度:$\sqrt{(\frac{25}{4}-\frac{7}{4})^2+(6-0)^2}=\sqrt{(\frac{18}{4})^2+6^2}=\sqrt{(\frac{9}{2})^2+36}=\sqrt{\frac{81}{4}+\frac{144}{4}}=\sqrt{\frac{225}{4}}=\frac{15}{2}$。
折痕长为$\frac{15}{2}\ \mathrm{cm}$(或7.5 cm)。
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