10. (2024·鼓楼区期末)如图,在$ □ ABCD $中,分别以AB,CD为边向内作$ △ABE $和$ △CDF $,且$ △ABE ≌ △CDF $,连接AF,CE。
(1)求证:四边形AECF为平行四边形;
(2)若点E在对角线BD上,且AE所在的直线平分BC,当四边形AECF的面积为6时,$ □ ABCD $的面积为

(1)求证:四边形AECF为平行四边形;
(2)若点E在对角线BD上,且AE所在的直线平分BC,当四边形AECF的面积为6时,$ □ ABCD $的面积为
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。答案
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11. 如图,在$ □ ABCD $中,$ AB = 6a $,$ BC = 6b $,$ ∠D = 60° $,E,F,G,H分别在四边形ABCD各边上,且$ BE = DG = \frac{1}{2}AE $,$ CF = AH = \frac{1}{2}BF $。
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)若四边形EFGH是菱形,求$ \frac{b}{a} - \frac{a}{b} $的值;
(3)四边形EFGH能为正方形吗?若能,请直接写出a,b的值;若不能,请说明理由。

(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)若四边形EFGH是菱形,求$ \frac{b}{a} - \frac{a}{b} $的值;
(3)四边形EFGH能为正方形吗?若能,请直接写出a,b的值;若不能,请说明理由。
答案
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(1)证明:∵△ ABE≌△ CDF,
∴AE=CF,∠ ABE=∠ CDF,BE=DF.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠ ABC=∠ ADC,
∴∠ CBE=∠ ADF,
∴$△ ADF≌△ CBE(\mathrm {SAS})$,
∴AF=CE,
∴四边形AECF 为平行四边形。
(1)证明:$\because $四边形ABCD是平行四边形,
$ \therefore ∠ B=∠ D=60°,AB=CD=6a,AD=BC=6b.$
$ \because BE=\frac{1}{2}AE$,$\therefore AB=AE+\frac{1}{2}AE$,
$ \therefore AE=4a,BE=DG=2a,CG=4a.$
同理可得AH=CF=2b,DH=BF=4b.
在△ DGH和△ BEF中,
$ \begin{cases}DH=BF,\\∠ D=∠ B,\\DG=BE,\end{cases}$
$ \therefore △ DGH≌△ BEF(\mathrm{SAS})$,
$ \therefore GH=EF$,同理可得$△ AEH≌△ CGF(\mathrm{SAS})$,
$ \therefore EH=GF$,
$ \therefore $四边形EFGH是平行四边形.
(2)解:如答图,分别过点H,F作HP⊥ CD,FQ⊥ CD,交直线CD于点P,Q.
$ \because $在平行四边形ABCD中,AD// BC,
$ \therefore ∠ D=∠ BCQ=60°$,
$ \therefore ∠ DHP=∠ CFQ=30°$,
$ \therefore DP=\frac{1}{2}DH=2b,CQ=\frac{1}{2}CF=b$,
$ \therefore PH=\sqrt{DH^2-DP^2}=2\sqrt{3}b,FQ=\sqrt{CF^2-CQ^2}=\sqrt{3}b$,
$ \therefore PG=DG-DP=2a-2b,QG=CG+QC=4a+b.$
$ \because $四边形EFGH是菱形,
$ \therefore GH=GF$,
$ \therefore PG^2+PH^2=GQ^2+FQ^2$,
$ \therefore (2a-2b)^2+(2\sqrt{3}b)^2=(4a+b)^2+(\sqrt{3}b)^2$,
化简,得$12a^2+16ab-12b^2=0$,
即$3b^2-3a^2=4ab$,
两边同除以3ab,得$\frac{b}{a}-\frac{a}{b}=\frac{4}{3}.$
(3)解:不能.理由如下:
如答图,若四边形EFGH是正方形,则HG=FG,∠ HGF=90°,
$ \therefore ∠ HGP+∠ FGQ=90°.$
$ \because HP⊥ CD$,$\therefore ∠ HGP+∠ GHP=90°$,
$ \therefore ∠ FGQ=∠ GHP.$
在△ PHG和△ QGF中,
$ \begin{cases}∠ HPG=∠ GQF,\\∠ PHG=∠ QGF,\\HG=GF,\end{cases}$
$ \therefore △ PHG≌△ QGF(\mathrm{AAS})$,
$ \therefore HP=GQ,PG=QF$,
$ \therefore 2\sqrt{3}b=4a+b,2a-2b=\sqrt{3}b$,
解得a=0,b=0,
$ \therefore $四边形EFGH不能为正方形.
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