10. 如图,在矩形$ABCD$中,对角线$AC$,$BD$交于点$O$,点$E$,$F$,$G$,$H$分别是$AD$,$OA$,$BC$,$OC$的中点,连结$EF$,$FG$,$GH$,$HE$。
(1)求证:四边形$EFGH$是平行四边形。
(2)当$∠ ACB$等于多少度时,四边形$EFGH$是矩形?并说明理由。

(1)求证:四边形$EFGH$是平行四边形。
(2)当$∠ ACB$等于多少度时,四边形$EFGH$是矩形?并说明理由。
答案
10. (1)因为 $ E $,$ F $ 分别是 $ AD $,$ OA $ 的中点,所以 $ EF // BD $,$ EF = \frac{1}{2}OD $。同理,$ GH // BD $,$ GH = \frac{1}{2}OB $。因为四边形 $ ABCD $ 是矩形,所以 $ OD = OB $。所以 $ EF // GH $,$ EF = GH $,四边形 $ EFGH $ 是平行四边形。
(2)当 $ ∠ ACB = 30^{\circ} $ 时,四边形 $ EFGH $ 是矩形。理由如下:连结 $ EG $。因为 $ F $,$ H $ 分别是 $ OA $,$ OC $ 的中点,所以 $ FH = \frac{1}{2}AC $。因为 $ E $,$ G $ 分别是 $ AD $,$ BC $ 的中点,所以 $ EG = AB $。因为 $ ∠ ACB = 30^{\circ} $,所以 $ AB = \frac{1}{2}AC $。所以 $ FH = EG $。因为四边形 $ EFGH $ 是平行四边形,所以四边形 $ EFGH $ 是矩形。
(2)当 $ ∠ ACB = 30^{\circ} $ 时,四边形 $ EFGH $ 是矩形。理由如下:连结 $ EG $。因为 $ F $,$ H $ 分别是 $ OA $,$ OC $ 的中点,所以 $ FH = \frac{1}{2}AC $。因为 $ E $,$ G $ 分别是 $ AD $,$ BC $ 的中点,所以 $ EG = AB $。因为 $ ∠ ACB = 30^{\circ} $,所以 $ AB = \frac{1}{2}AC $。所以 $ FH = EG $。因为四边形 $ EFGH $ 是平行四边形,所以四边形 $ EFGH $ 是矩形。
11. 如图,正方形$ABCD$的边长为$6$,点$E$,$F$分别在边$BC$,$DA$上。将正方形沿直线$EF$折叠,使点$B$落在边$CD$上的点$N$处,点$A$落在点$M$处。
(1)如图①,当$∠ NBC = 30^{\circ}$时,求$EF$的长。
(2)如图②,$P$为$MN$的中点,连结$PB$。
①当$CN = 2$时,求$PB$的长。
②求$PB + EF$的最小值。

(1)如图①,当$∠ NBC = 30^{\circ}$时,求$EF$的长。
(2)如图②,$P$为$MN$的中点,连结$PB$。
①当$CN = 2$时,求$PB$的长。
②求$PB + EF$的最小值。
答案
11. (1)由正方形 $ ABCD $,$ EF ⊥ BN $,可得 $ EF = BN $。因为 $ ∠ NBC = 30^{\circ} $,$ BC = 6 $,所以 $ EF = BN = 4\sqrt{3} $。
(2)①取 $ AB $ 的中点 $ Q $,连结 $ QN $,则有 $ PB = QN = \sqrt{(3 - 2)^2 + 6^2} = \sqrt{37} $。
② $ PB + EF = BN + QN ≥ \sqrt{3^2 + 12^2} = \sqrt{153} = 3\sqrt{17} $。
(2)①取 $ AB $ 的中点 $ Q $,连结 $ QN $,则有 $ PB = QN = \sqrt{(3 - 2)^2 + 6^2} = \sqrt{37} $。
② $ PB + EF = BN + QN ≥ \sqrt{3^2 + 12^2} = \sqrt{153} = 3\sqrt{17} $。
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