8. 如图,平行四边形 $ABCD$ 中,$AC⊥ BC$,过点 $D$ 作 $DE// AC$ 交 $BC$ 的延长线于点 $E$,$M$ 为 $AB$ 的中点,连接 $CM$。
(1) 求证:四边形 $ADEC$ 是矩形;
(2) 若 $CM = 5$,且 $AC = 8$,求四边形 $ADEB$ 的面积。

(1) 求证:四边形 $ADEC$ 是矩形;
(2) 若 $CM = 5$,且 $AC = 8$,求四边形 $ADEB$ 的面积。
答案
(2)72
解析
(1)证明:
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD// BC$,即$AD// CE$。
∵$DE// AC$,
∴四边形$ADEC$是平行四边形。
∵$AC⊥ BC$,
∴$∠ ACB=90°$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ DAC=∠ ACB=90°$。
∴平行四边形$ADEC$是矩形。
(2)解:
∵$AC⊥ BC$,
∴$△ ABC$是直角三角形。
∵$M$为$AB$中点,$CM=5$,
∴$AB=2CM=10$(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
在$Rt△ ABC$中,$AC=8$,$AB=10$,
由勾股定理得:$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{10^2-8^2}=6$。
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD=BC=6$。
∵四边形$ADEC$是矩形,
∴$CE=AD=6$,$DE=AC=8$。
∴$BE=BC+CE=6+6=12$。
∵$AD// BE$,
∴四边形$ADEB$是梯形,上底$AD=6$,下底$BE=12$,高$DE=8$。
∴$S_{四边形ADEB}=\frac{1}{2}(AD+BE)· DE=\frac{1}{2}×(6+12)×8=72$。
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD// BC$,即$AD// CE$。
∵$DE// AC$,
∴四边形$ADEC$是平行四边形。
∵$AC⊥ BC$,
∴$∠ ACB=90°$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ DAC=∠ ACB=90°$。
∴平行四边形$ADEC$是矩形。
(2)解:
∵$AC⊥ BC$,
∴$△ ABC$是直角三角形。
∵$M$为$AB$中点,$CM=5$,
∴$AB=2CM=10$(直角三角形斜边中线等于斜边一半)。
在$Rt△ ABC$中,$AC=8$,$AB=10$,
由勾股定理得:$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{10^2-8^2}=6$。
∵四边形$ABCD$是平行四边形,
∴$AD=BC=6$。
∵四边形$ADEC$是矩形,
∴$CE=AD=6$,$DE=AC=8$。
∴$BE=BC+CE=6+6=12$。
∵$AD// BE$,
∴四边形$ADEB$是梯形,上底$AD=6$,下底$BE=12$,高$DE=8$。
∴$S_{四边形ADEB}=\frac{1}{2}(AD+BE)· DE=\frac{1}{2}×(6+12)×8=72$。
9. 如图,在 $□ ABCD$ 中,$AE⊥ BC$,垂足为 $E$,延长 $BC$ 至点 $F$,使 $CF = BE$,连接 $AF$,$DE$,$DF$。
(1) 求证:四边形 $AEFD$ 是矩形;
(2) 若 $AB = 6$,$DE = 8$,$BF = 10$,求 $AE$ 的长。

(1) 求证:四边形 $AEFD$ 是矩形;
(2) 若 $AB = 6$,$DE = 8$,$BF = 10$,求 $AE$ 的长。
答案
(1) 见证明过程;(2) $AE = 4.8$。
解析
(1) 证明:
∵四边形 $ABCD$ 是平行四边形,
∴ $AD // BC$ 且 $AD = BC$。
∵ $CF = BE$,
∴ $EF = EC + CF = EC + BE = BC$,
∴ $AD = EF$。
∵ $AD // EF$,
∴四边形 $AEFD$ 是平行四边形。
∵ $AE ⊥ BC$,
∴ $∠ AEF = 90°$,
∴平行四边形 $AEFD$ 是矩形。
(2) 解:
∵四边形 $AEFD$ 是矩形,
∴ $AF = DE = 8$。
在 $△ ABF$ 中,$AB = 6$,$AF = 8$,$BF = 10$,
∵ $6^2 + 8^2 = 10^2$,
∴ $△ ABF$ 是直角三角形,$∠ BAF = 90°$。
由面积公式:$\frac{1}{2} × AB × AF = \frac{1}{2} × BF × AE$,
即 $\frac{1}{2} × 6 × 8 = \frac{1}{2} × 10 × AE$,
解得 $AE = \frac{48}{10} = 4.8$。
∵四边形 $ABCD$ 是平行四边形,
∴ $AD // BC$ 且 $AD = BC$。
∵ $CF = BE$,
∴ $EF = EC + CF = EC + BE = BC$,
∴ $AD = EF$。
∵ $AD // EF$,
∴四边形 $AEFD$ 是平行四边形。
∵ $AE ⊥ BC$,
∴ $∠ AEF = 90°$,
∴平行四边形 $AEFD$ 是矩形。
(2) 解:
∵四边形 $AEFD$ 是矩形,
∴ $AF = DE = 8$。
在 $△ ABF$ 中,$AB = 6$,$AF = 8$,$BF = 10$,
∵ $6^2 + 8^2 = 10^2$,
∴ $△ ABF$ 是直角三角形,$∠ BAF = 90°$。
由面积公式:$\frac{1}{2} × AB × AF = \frac{1}{2} × BF × AE$,
即 $\frac{1}{2} × 6 × 8 = \frac{1}{2} × 10 × AE$,
解得 $AE = \frac{48}{10} = 4.8$。
10. 如图,在 $△ ABC$ 中,$O$ 是边 $AC$ 上的一个动点,过点 $O$ 作直线 $MN// BC$,交 $∠ ACB$ 的平分线于点 $E$,交 $△ ABC$ 的外角 $∠ ACD$ 的平分线于点 $F$。
(1) 求证:$OE = OF$;
(2) 连接 $AE$,$AF$,当点 $O$ 在边 $AC$ 上运动到什么位置时,四边形 $AECF$ 是矩形?请说明理由。

(1) 求证:$OE = OF$;
(2) 连接 $AE$,$AF$,当点 $O$ 在边 $AC$ 上运动到什么位置时,四边形 $AECF$ 是矩形?请说明理由。
答案
(1) 证明:
∵ MN//BC,
∴ ∠OEC=∠BCE(两直线平行,内错角相等)。
∵ CE平分∠ACB,
∴ ∠BCE=∠OCE,
∴ ∠OEC=∠OCE,
∴ OE=OC(等角对等边)。
同理,MN//BC,得∠OFC=∠DCF(两直线平行,内错角相等)。
∵ CF平分∠ACD,
∴ ∠DCF=∠OCF,
∴ ∠OFC=∠OCF,
∴ OF=OC(等角对等边)。
∴ OE=OF。
(2) 当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形。
理由:
∵ O为AC中点,
∴ OA=OC。
又∵ OE=OF,
∴ 四边形AECF是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
∵ CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,
∴ ∠ACE=1/2∠ACB,∠ACF=1/2∠ACD。
∵ ∠ACB+∠ACD=180°,
∴ ∠ECF=∠ACE+∠ACF=1/2(∠ACB+∠ACD)=90°。
∴ 平行四边形AECF是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
∵ MN//BC,
∴ ∠OEC=∠BCE(两直线平行,内错角相等)。
∵ CE平分∠ACB,
∴ ∠BCE=∠OCE,
∴ ∠OEC=∠OCE,
∴ OE=OC(等角对等边)。
同理,MN//BC,得∠OFC=∠DCF(两直线平行,内错角相等)。
∵ CF平分∠ACD,
∴ ∠DCF=∠OCF,
∴ ∠OFC=∠OCF,
∴ OF=OC(等角对等边)。
∴ OE=OF。
(2) 当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形。
理由:
∵ O为AC中点,
∴ OA=OC。
又∵ OE=OF,
∴ 四边形AECF是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
∵ CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,
∴ ∠ACE=1/2∠ACB,∠ACF=1/2∠ACD。
∵ ∠ACB+∠ACD=180°,
∴ ∠ECF=∠ACE+∠ACF=1/2(∠ACB+∠ACD)=90°。
∴ 平行四边形AECF是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
11. 如图,在 $□ ABCD$ 中,过点 $D$ 作 $DE⊥ AB$,垂足为 $E$,点 $F$ 在边 $CD$ 上,$DF = BE$,连接 $AF$,$BF$。
(1) 求证:四边形 $BFDE$ 是矩形;
(2) 若 $CF = 3$,$BF = 4$,$DF = 5$,求证:$AF$ 平分 $∠ DAB$。

(1) 求证:四边形 $BFDE$ 是矩形;
(2) 若 $CF = 3$,$BF = 4$,$DF = 5$,求证:$AF$ 平分 $∠ DAB$。
答案
(1) ∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB//CD,AB=CD。
∵DF=BE,且AB//CD,∴四边形BFDE是平行四边形。
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°。
∵四边形BFDE是平行四边形且有一个角为直角,∴四边形BFDE是矩形。
(2) ∵CF=3,DF=5,∴CD=CF+DF=8。
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=8,AD=BC。
∵DF=BE=5,∴AE=AB-BE=8-5=3。
∵四边形BFDE是矩形,∴∠BFC=90°,BF=DE=4。
在Rt△BFC中,BC=√(CF²+BF²)=√(3²+4²)=5,∴AD=BC=5。
在Rt△ADE中,AE=3,DE=4,AD=5,∴AD=DF=5。
∴∠DAF=∠AFD。
∵AB//CD,∴∠BAF=∠AFD。
∴∠DAF=∠BAF,即AF平分∠DAB。
∵DF=BE,且AB//CD,∴四边形BFDE是平行四边形。
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°。
∵四边形BFDE是平行四边形且有一个角为直角,∴四边形BFDE是矩形。
(2) ∵CF=3,DF=5,∴CD=CF+DF=8。
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=8,AD=BC。
∵DF=BE=5,∴AE=AB-BE=8-5=3。
∵四边形BFDE是矩形,∴∠BFC=90°,BF=DE=4。
在Rt△BFC中,BC=√(CF²+BF²)=√(3²+4²)=5,∴AD=BC=5。
在Rt△ADE中,AE=3,DE=4,AD=5,∴AD=DF=5。
∴∠DAF=∠AFD。
∵AB//CD,∴∠BAF=∠AFD。
∴∠DAF=∠BAF,即AF平分∠DAB。
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