24. (本题 12 分)
在$□ ABCD$ 中,点 $O$ 是对角线 $BD$ 的中点,点 $E$ 在边 $BC$ 上,$EO$ 的延长线与边 $AD$ 交于点 $F$,连接 $BF$,$DE$,如图甲.
(1) 求证:四边形 $BEDF$ 是平行四边形.
(2) 若 $DE = DC$,$\angle CBD = 45^{\circ}$,过点 $C$ 作 $DE$ 的垂线,与 $DE$,$BD$,$BF$ 分别交于点 $G$,$H$,$P$,如图乙.
① 当 $CD = 6$,$CE = 4$ 时,求 $BE$ 的长;
② 求证:$CD = CH$.

在$□ ABCD$ 中,点 $O$ 是对角线 $BD$ 的中点,点 $E$ 在边 $BC$ 上,$EO$ 的延长线与边 $AD$ 交于点 $F$,连接 $BF$,$DE$,如图甲.
(1) 求证:四边形 $BEDF$ 是平行四边形.
(2) 若 $DE = DC$,$\angle CBD = 45^{\circ}$,过点 $C$ 作 $DE$ 的垂线,与 $DE$,$BD$,$BF$ 分别交于点 $G$,$H$,$P$,如图乙.
① 当 $CD = 6$,$CE = 4$ 时,求 $BE$ 的长;
② 求证:$CD = CH$.
答案
(1) 证明:
∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AD//BC,∴ ∠FDO=∠EBO。
∵ O是BD中点,∴ OD=OB。
在△FOD和△EOB中,
∠FDO=∠EBO,OD=OB,∠FOD=∠EOB,
∴ △FOD≌△EOB(ASA),∴ OF=OE。
又∵ OD=OB,∴ 四边形BEDF对角线互相平分,
∴ 四边形BEDF是平行四边形。
(2) ① 解:
∵ DE=DC,CD=6,∴ DE=6。
∵ CE=4,设BE=x,则BC=BE+CE=x+4。
过D作DM⊥BC于M,∵ DE=DC,∴ △DEC为等腰三角形,∴ M为EC中点,EM=MC=2。
∴ BM=BE+EM=x+2。
∵ ∠CBD=45°,DM⊥BC,∴ △BDM为等腰直角三角形,∴ DM=BM=x+2。
在Rt△DMC中,DM²+MC²=DC²,即(x+2)²+2²=6²,
解得(x+2)²=32,x=4√2-2(负值舍去),∴ BE=4√2-2。
② 证明:
∵ DE=DC,∴ ∠DEC=∠DCE,设∠DCE=θ,则∠DEC=θ,∠EDC=180°-2θ。
∵ CH⊥DE,∴ ∠CGD=90°,∠DCG=90°-∠EDC=2θ-90°。
在△BDC中,∠DBC=45°,∠BCD=θ,∴ ∠BDC=180°-45°-θ=135°-θ。
在△CHD中,∠HCD=∠DCG=2θ-90°,∠HDC=∠BDC=135°-θ,
∴ ∠CHD=180°-(2θ-90°)-(135°-θ)=135°-θ,
∴ ∠CHD=∠HDC,∴ CH=CD。
∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AD//BC,∴ ∠FDO=∠EBO。
∵ O是BD中点,∴ OD=OB。
在△FOD和△EOB中,
∠FDO=∠EBO,OD=OB,∠FOD=∠EOB,
∴ △FOD≌△EOB(ASA),∴ OF=OE。
又∵ OD=OB,∴ 四边形BEDF对角线互相平分,
∴ 四边形BEDF是平行四边形。
(2) ① 解:
∵ DE=DC,CD=6,∴ DE=6。
∵ CE=4,设BE=x,则BC=BE+CE=x+4。
过D作DM⊥BC于M,∵ DE=DC,∴ △DEC为等腰三角形,∴ M为EC中点,EM=MC=2。
∴ BM=BE+EM=x+2。
∵ ∠CBD=45°,DM⊥BC,∴ △BDM为等腰直角三角形,∴ DM=BM=x+2。
在Rt△DMC中,DM²+MC²=DC²,即(x+2)²+2²=6²,
解得(x+2)²=32,x=4√2-2(负值舍去),∴ BE=4√2-2。
② 证明:
∵ DE=DC,∴ ∠DEC=∠DCE,设∠DCE=θ,则∠DEC=θ,∠EDC=180°-2θ。
∵ CH⊥DE,∴ ∠CGD=90°,∠DCG=90°-∠EDC=2θ-90°。
在△BDC中,∠DBC=45°,∠BCD=θ,∴ ∠BDC=180°-45°-θ=135°-θ。
在△CHD中,∠HCD=∠DCG=2θ-90°,∠HDC=∠BDC=135°-θ,
∴ ∠CHD=180°-(2θ-90°)-(135°-θ)=135°-θ,
∴ ∠CHD=∠HDC,∴ CH=CD。
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