10. 如图,在四边形ABCD中,BC= CD,∠C= 2∠BAD,O是四边形ABCD内一点,且OA= OB= OD. 求证:
(1)∠BOD= ∠C;
(2)四边形OBCD是菱形.

(1)∠BOD= ∠C;
(2)四边形OBCD是菱形.
答案
【解析】:(1)在四边形ABCD中,O是内一点且OA=OB=OD,所以点A、B、D在以O为圆心,OA为半径的圆上。根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的两倍,∠BAD是圆周角,∠BOD是圆心角,且它们所对的弧都是弧BD,因此∠BOD=2∠BAD。又已知∠C=2∠BAD,所以∠BOD=∠C。
(2)由(1)知∠BOD=∠C,且BC=CD。因为OA=OB=OD,设OA=OB=OD=r。在△OBC和△ODC中,OB=OD=r,BC=CD,若能证明OC=OC(公共边)且∠BOC=∠DOC,则可证△OBC≌△ODC。由于点A、B、D共圆,设∠OAB=∠OBA=α,∠OAD=∠ODA=β,则∠BAD=α+β,∠BOD=2(α+β)=∠C。在四边形OBCD中,∠OBC=∠ABC - α,∠ODC=∠ADC - β,而∠ABC + ∠ADC = 360° - ∠BAD - ∠C = 360° - (α+β) - 2(α+β)=360° - 3(α+β),所以∠OBC + ∠ODC=360° - 3(α+β) - (α+β)=360° - 4(α+β),此思路复杂。换用构造法,以O为圆心OB为半径作圆,因OA=OB=OD,A、B、D在圆上,延长AO交圆于E,连接BE、DE,则∠BED=∠BAD,∠BOD=2∠BED=2∠BAD=∠C。又BC=CD,若OB=BC,OD=CD,则OB=BC=CD=OD,四边形OBCD四边相等为菱形。因OB=OD,BC=CD,△OBC≌△ODC(SSS),∠BOC=∠DOC,∠OBC=∠ODC。在△OBC中,OB=OD,若∠OBC=∠OCB,则OB=OC,同理OD=OC,所以OB=OC=OD,BC=CD,△OBC≌△ODC(SAS),∠BOC=∠DOC,∠OBC=∠ODC,又∠BOD=∠C,∠BOD=∠BOC+∠DOC=2∠BOC,∠C=∠BCD=∠BCO+∠DCO=2∠BCO,所以∠BOC=∠BCO,故OB=BC,同理OD=CD,又OB=OD,所以OB=BC=CD=OD,四边形OBCD是菱形。
【答案】:(1)∠BOD=∠C;(2)四边形OBCD是菱形。
(2)由(1)知∠BOD=∠C,且BC=CD。因为OA=OB=OD,设OA=OB=OD=r。在△OBC和△ODC中,OB=OD=r,BC=CD,若能证明OC=OC(公共边)且∠BOC=∠DOC,则可证△OBC≌△ODC。由于点A、B、D共圆,设∠OAB=∠OBA=α,∠OAD=∠ODA=β,则∠BAD=α+β,∠BOD=2(α+β)=∠C。在四边形OBCD中,∠OBC=∠ABC - α,∠ODC=∠ADC - β,而∠ABC + ∠ADC = 360° - ∠BAD - ∠C = 360° - (α+β) - 2(α+β)=360° - 3(α+β),所以∠OBC + ∠ODC=360° - 3(α+β) - (α+β)=360° - 4(α+β),此思路复杂。换用构造法,以O为圆心OB为半径作圆,因OA=OB=OD,A、B、D在圆上,延长AO交圆于E,连接BE、DE,则∠BED=∠BAD,∠BOD=2∠BED=2∠BAD=∠C。又BC=CD,若OB=BC,OD=CD,则OB=BC=CD=OD,四边形OBCD四边相等为菱形。因OB=OD,BC=CD,△OBC≌△ODC(SSS),∠BOC=∠DOC,∠OBC=∠ODC。在△OBC中,OB=OD,若∠OBC=∠OCB,则OB=OC,同理OD=OC,所以OB=OC=OD,BC=CD,△OBC≌△ODC(SAS),∠BOC=∠DOC,∠OBC=∠ODC,又∠BOD=∠C,∠BOD=∠BOC+∠DOC=2∠BOC,∠C=∠BCD=∠BCO+∠DCO=2∠BCO,所以∠BOC=∠BCO,故OB=BC,同理OD=CD,又OB=OD,所以OB=BC=CD=OD,四边形OBCD是菱形。
【答案】:(1)∠BOD=∠C;(2)四边形OBCD是菱形。
11. 四边形ABCD是矩形,E是BC延长线上一点,连接AC,DE,BE= AC.
(1)如图①,若∠ACB= 40°,求∠E的度数;
(2)如图②,若F是DE的中点,连接AF,CF,求证AF⊥FC.

(1)如图①,若∠ACB= 40°,求∠E的度数;
(2)如图②,若F是DE的中点,连接AF,CF,求证AF⊥FC.
答案
解:$(1)$连接$BD,$$$与$AC$交于点$O$
∵四边形$ABCD$是矩形
∴$AC=BD,$$OB=\frac 12BD,$$OC=\frac 12\ \mathrm {A}C$
∴$OB=OC,$$$∴$∠DBC=∠ACB=40°$
∵$BE=AC,$$$∴$BD=BE,$$$∴$∠BDE=∠E$
∴$∠E=\frac 12×(180°-40°)=70°$
证明:$(2)$延长$CF {交}AD$延长线于点$G,$
∵$AG//BE,$$$∴$∠G DF=∠E,$$∠G=∠ECF$
∵$F $是$DE$的中点,∴$DF=EF,$$$
∴$∆DFG≌∆EF C(\mathrm {AAS})$
∴$DG=EC,$$GF=CF$
∴$BC+CE=AD+DG,$$$即$AG=BE$
∵$BE=AC,$$$∴$AG=AC$
又∵$GF=CF$
∴$AF⊥F C$
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