9. 我们知道四边形具有不稳定性。如图,在平面直角坐标系 $xOy$ 中,矩形 $ABCD$ 的边 $AB$ 在 $x$ 轴上,$A(-3,0)$,$B(4,0)$,边 $AD$ 长为 $5$。现固定边 $AB$,“推”矩形使点 $D$ 落在 $y$ 轴的正半轴上(落点记为 $D'$),则点 $C$ 的对应点 $C'$ 的坐标为。

答案
∵四边形ABCD是矩形,A(-3,0),B(4,0),AD=5,
∴AB=4-(-3)=7,AD⊥AB,
∴D(-3,5),C(4,5)。
固定AB,推矩形使D落在y轴正半轴D'处,AD'=AD=5,
设D'(0,y)(y>0),则AD'=√[(-3-0)²+(0-y)²]=√(9+y²)=5,
∴9+y²=25,y²=16,y=4,即D'(0,4)。
∵AB//D'C'且AB=D'C',向量AB=(7,0),
∴C'=D'+(7,0)=(0+7,4+0)=(7,4)。
(7,4)
∴AB=4-(-3)=7,AD⊥AB,
∴D(-3,5),C(4,5)。
固定AB,推矩形使D落在y轴正半轴D'处,AD'=AD=5,
设D'(0,y)(y>0),则AD'=√[(-3-0)²+(0-y)²]=√(9+y²)=5,
∴9+y²=25,y²=16,y=4,即D'(0,4)。
∵AB//D'C'且AB=D'C',向量AB=(7,0),
∴C'=D'+(7,0)=(0+7,4+0)=(7,4)。
(7,4)
10. 四边形 $ABCD$ 中,$∠ A = ∠ C = 90^{\circ}$,$BE$,$DF$ 分别是 $∠ ABC$,$∠ ADC$ 的平分线。求证:
(1) $∠ 1+∠ 2 = 90^{\circ}$;
(2) $BE// DF$。

(1) $∠ 1+∠ 2 = 90^{\circ}$;
(2) $BE// DF$。
答案
(1) 在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,四边形内角和为360°,则∠ABC+∠ADC=360°-∠A-∠C=180°。
∵BE平分∠ABC,∴∠ABC=2∠1;
∵DF平分∠ADC,∴∠ADC=2∠2。
∴2∠1+2∠2=180°,即∠1+∠2=90°。
(2) 在△DFC中,∠C=90°,则∠DFC+∠2=90°,∴∠DFC=90°-∠2。
由(1)知∠1+∠2=90°,∴∠1=90°-∠2,∴∠DFC=∠1。
∵∠DFC与∠1是同位角,∴BE//DF。
∵BE平分∠ABC,∴∠ABC=2∠1;
∵DF平分∠ADC,∴∠ADC=2∠2。
∴2∠1+2∠2=180°,即∠1+∠2=90°。
(2) 在△DFC中,∠C=90°,则∠DFC+∠2=90°,∴∠DFC=90°-∠2。
由(1)知∠1+∠2=90°,∴∠1=90°-∠2,∴∠DFC=∠1。
∵∠DFC与∠1是同位角,∴BE//DF。
11. 规定:有一对相对的角互补的四边形叫作智慧四边形。例如,在四边形 $ABCD$ 中,若 $∠ A+∠ C = 180^{\circ}$ 或 $∠ B+∠ D = 180^{\circ}$,则四边形 $ABCD$ 是智慧四边形。
(1) 如图①,已知四边形 $ABCD$ 是智慧四边形,其中三个内角 $∠ A$,$∠ B$,$∠ C$ 的比是 $4:3:2$,则 $∠ D$ 的度数为。
(2) 如图②,$D$ 为 $△ ABC$ 内一点,且 $∠ BDC = 90^{\circ}+\frac{1}{2}∠ A$,$△ ABC$ 的两个外角 $∠ MBC$,$∠ BCN$ 的平分线交于点 $E$,判断四边形 $DBEC$ 是否为智慧四边形,并说明理由。
(1) 如图①,已知四边形 $ABCD$ 是智慧四边形,其中三个内角 $∠ A$,$∠ B$,$∠ C$ 的比是 $4:3:2$,则 $∠ D$ 的度数为。
(2) 如图②,$D$ 为 $△ ABC$ 内一点,且 $∠ BDC = 90^{\circ}+\frac{1}{2}∠ A$,$△ ABC$ 的两个外角 $∠ MBC$,$∠ BCN$ 的平分线交于点 $E$,判断四边形 $DBEC$ 是否为智慧四边形,并说明理由。
答案
(1) 90°;(2) 是智慧四边形,理由见上述。
解析
(1) 设∠A=4k,∠B=3k,∠C=2k,四边形内角和为360°,则∠D=360°-9k。
∵四边形ABCD是智慧四边形,
∴分两种情况:
①若∠A+∠C=180°,则4k+2k=180°,k=30°,∠D=360°-9×30°=90°;
②若∠B+∠D=180°,则3k+(360°-9k)=180°,解得k=30°,∠D=360°-9×30°=90°。
综上,∠D=90°。
(2) 四边形DBEC是智慧四边形。理由如下:
设∠ABC=β,∠ACB=γ,则∠A=180°-β-γ。
∵BE平分∠MBC,∠MBC=180°-β,∴∠EBC=1/2(180°-β)=90°-β/2。
∵CE平分∠BCN,∠BCN=180°-γ,∴∠ECB=1/2(180°-γ)=90°-γ/2。
在△BEC中,∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-[90°-β/2+90°-γ/2]=(β+γ)/2=90°-∠A/2。
∵∠BDC=90°+∠A/2,∴∠BDC+∠BEC=90°+∠A/2+90°-∠A/2=180°。
∴∠BDC与∠BEC互补,四边形DBEC是智慧四边形。
∵四边形ABCD是智慧四边形,
∴分两种情况:
①若∠A+∠C=180°,则4k+2k=180°,k=30°,∠D=360°-9×30°=90°;
②若∠B+∠D=180°,则3k+(360°-9k)=180°,解得k=30°,∠D=360°-9×30°=90°。
综上,∠D=90°。
(2) 四边形DBEC是智慧四边形。理由如下:
设∠ABC=β,∠ACB=γ,则∠A=180°-β-γ。
∵BE平分∠MBC,∠MBC=180°-β,∴∠EBC=1/2(180°-β)=90°-β/2。
∵CE平分∠BCN,∠BCN=180°-γ,∴∠ECB=1/2(180°-γ)=90°-γ/2。
在△BEC中,∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-[90°-β/2+90°-γ/2]=(β+γ)/2=90°-∠A/2。
∵∠BDC=90°+∠A/2,∴∠BDC+∠BEC=90°+∠A/2+90°-∠A/2=180°。
∴∠BDC与∠BEC互补,四边形DBEC是智慧四边形。
12. 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$∠ A = x$,$∠ C = y$。
(1) $∠ ABC+∠ ADC =$(用 $x$,$y$ 表示);
(2) 如图①,$x = y = 90^{\circ}$,$DE$ 平分 $∠ ADC$,$BF$ 平分 $∠ CBM$,请写出 $DE$ 与 $BF$ 的位置关系,并说明理由;
(3) 如图②,$∠ DFB$ 为四边形 $ABCD$ 的 $∠ ABC$,$∠ ADC$ 相邻的外角平分线所在直线构成的锐角,若 $x + y = 120^{\circ}$,$∠ DFB = 20^{\circ}$,求 $x$,$y$ 的值。

(1) $∠ ABC+∠ ADC =$(用 $x$,$y$ 表示);
(2) 如图①,$x = y = 90^{\circ}$,$DE$ 平分 $∠ ADC$,$BF$ 平分 $∠ CBM$,请写出 $DE$ 与 $BF$ 的位置关系,并说明理由;
(3) 如图②,$∠ DFB$ 为四边形 $ABCD$ 的 $∠ ABC$,$∠ ADC$ 相邻的外角平分线所在直线构成的锐角,若 $x + y = 120^{\circ}$,$∠ DFB = 20^{\circ}$,求 $x$,$y$ 的值。
答案
(1) $360° - x - y$;(2) $DE ⊥ BF$;(3) $x = 40°$,$y = 80°$。
解析
(1) $360° - x - y$
(2) $DE ⊥ BF$。理由如下:
∵ $x = y = 90°$,∴ $∠ ABC + ∠ ADC = 360° - 90° - 90° = 180°$。设 $∠ ABC = α$,则 $∠ ADC = 180° - α$。
∵ $DE$ 平分 $∠ ADC$,∴ $∠ CDE = \frac{1}{2}∠ ADC = 90° - \frac{α}{2}$。
∵ $BF$ 平分 $∠ CBM$($∠ CBM = 180° - α$),∴ $∠ CBF = \frac{1}{2}∠ CBM = 90° - \frac{α}{2}$。
在 $△ CDE$ 中,$∠ C = 90°$,∴ $∠ CGD = 180° - 90° - (90° - \frac{α}{2}) = \frac{α}{2}$。
∵ $∠ CBF = 90° - \frac{α}{2}$,∴ $∠ CGD + ∠ CBF = \frac{α}{2} + 90° - \frac{α}{2} = 90°$,∴ $DE ⊥ BF$。
(3) 设 $∠ ABC = α$,$∠ ADC = β$,则 $α + β = 360° - (x + y) = 240°$。
$∠ ADC$ 外角平分线分得 $∠ FDN = \frac{1}{2}(180° - β)$,$∠ ABC$ 外角平分线分得 $∠ FBM = \frac{1}{2}(180° - α)$。
在四边形 $ABFD$ 中,$x + (90° + \frac{α}{2}) + 20° + (90° + \frac{β}{2}) = 360°$,化简得 $x + 200° + \frac{α + β}{2} = 360°$。
∵ $α + β = 240°$,∴ $x + 200° + 120° = 360°$,解得 $x = 40°$,$y = 120° - x = 80°$。
(2) $DE ⊥ BF$。理由如下:
∵ $x = y = 90°$,∴ $∠ ABC + ∠ ADC = 360° - 90° - 90° = 180°$。设 $∠ ABC = α$,则 $∠ ADC = 180° - α$。
∵ $DE$ 平分 $∠ ADC$,∴ $∠ CDE = \frac{1}{2}∠ ADC = 90° - \frac{α}{2}$。
∵ $BF$ 平分 $∠ CBM$($∠ CBM = 180° - α$),∴ $∠ CBF = \frac{1}{2}∠ CBM = 90° - \frac{α}{2}$。
在 $△ CDE$ 中,$∠ C = 90°$,∴ $∠ CGD = 180° - 90° - (90° - \frac{α}{2}) = \frac{α}{2}$。
∵ $∠ CBF = 90° - \frac{α}{2}$,∴ $∠ CGD + ∠ CBF = \frac{α}{2} + 90° - \frac{α}{2} = 90°$,∴ $DE ⊥ BF$。
(3) 设 $∠ ABC = α$,$∠ ADC = β$,则 $α + β = 360° - (x + y) = 240°$。
$∠ ADC$ 外角平分线分得 $∠ FDN = \frac{1}{2}(180° - β)$,$∠ ABC$ 外角平分线分得 $∠ FBM = \frac{1}{2}(180° - α)$。
在四边形 $ABFD$ 中,$x + (90° + \frac{α}{2}) + 20° + (90° + \frac{β}{2}) = 360°$,化简得 $x + 200° + \frac{α + β}{2} = 360°$。
∵ $α + β = 240°$,∴ $x + 200° + 120° = 360°$,解得 $x = 40°$,$y = 120° - x = 80°$。
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