2026年学习指要八年级数学下册人教版第47页答案
5. 如图,四边形ABCD是平行四边形,分别以AB,AD为腰作等腰三角形ABF和等腰三角形ADE,且顶角∠BAF=∠DAE,连接BD,EF相交于点G,BD与AF相交于点H.
(1) 求证:BD=EF;
(2) 若∠GHF=∠BFG,求证:四边形ABCD是菱形;
(3) 在(2)的条件下,当∠BAF=∠DAE=90°时,连接BE,若BF=4,求△BEF的面积.

答案

(1) 证明:
∵△ABF和△ADE是等腰三角形,且∠BAF=∠DAE,
∴AB=AF,AD=AE,∠BAF=∠DAE。
∴∠BAF+∠FAD=∠DAE+∠FAD,即∠BAD=∠FAE。
在△ABD和△AFE中,
$\begin{cases} AB=AF \\ ∠BAD=∠FAE \\ AD=AE \end{cases}$,
∴△ABD≌△AFE(SAS),
∴BD=EF。
(2) 证明:
∵∠GHF=∠BFG,∠GHF=∠AHB,
∴∠AHB=∠BFG。
∵△ABD≌△AFE,
∴∠AFE=∠ABD。
∵∠AHB=∠BFG,∠AHB=∠ABD+∠BAF,∠BFG=∠AFE+∠EFG,
∴∠ABD+∠BAF=∠AFE+∠EFG。
又∠AFE=∠ABD,
∴∠BAF=∠EFG。
∵AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC。
∵∠GHF=∠BFG,∠HGF=∠BGF,
∴△GHF∽△GBF,
∴∠HFG=∠GBF。
∵∠HFG=∠AFE=∠ABD,∠GBF=∠DBC,
∴∠ABD=∠DBC。
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD。
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是菱形。
(3)
∵∠BAF=90°,AB=AF,BF=4,
∴△ABF是等腰直角三角形,AB=AF=$\frac{4}{\sqrt{2}}=2\sqrt{2}$。
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=2$\sqrt{2}$。
∵∠DAE=90°,AD=AE,
∴AE=AD=2$\sqrt{2}$。
建立坐标系:A(0,0),B(2$\sqrt{2}$,0),F(0,2$\sqrt{2}$),D(2,2),E(2,-2)。
△BEF面积:$\frac{1}{2}|2\sqrt{2}(-2-2\sqrt{2})+2(2\sqrt{2}-0)+0(0+2)|=\frac{1}{2}|-8|=4$。
答案:(1) 见解析;(2) 见解析;(3) 4。

解析

(1) 证明:∵△ABF和△ADE是等腰三角形,且∠BAF=∠DAE,
∴AB=AF,AD=AE,∠BAF=∠DAE。
∴∠BAF+∠FAD=∠DAE+∠FAD,即∠BAD=∠FAE。
在△ABD和△AFE中,
$\begin{cases} AB=AF \\ ∠BAD=∠FAE \\ AD=AE \end{cases}$,
∴△ABD≌△AFE(SAS),∴BD=EF。
(2) 证明:∵∠GHF=∠BFG,∠GHF=∠AHB,∴∠AHB=∠BFG。
∵△ABD≌△AFE,∴∠AFE=∠ABD。
∵∠AHB=∠BFG,∠AHB=∠ABD+∠BAF,∠BFG=∠AFE+∠EFG,
∴∠ABD+∠BAF=∠AFE+∠EFG。
又∠AFE=∠ABD,∴∠BAF=∠EFG。
∵AD//BC,∴∠ADB=∠DBC。
∵∠GHF=∠BFG,∠HGF=∠BGF,∴△GHF∽△GBF,∴∠HFG=∠GBF。
∵∠HFG=∠AFE=∠ABD,∠GBF=∠DBC,∴∠ABD=∠DBC。
∴∠ABD=∠ADB,∴AB=AD。
∵四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是菱形。
(3) ∵∠BAF=90°,AB=AF,BF=4,
∴△ABF是等腰直角三角形,AB=AF=$\frac{4}{\sqrt{2}}=2\sqrt{2}$。
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=2$\sqrt{2}$。
∵∠DAE=90°,AD=AE,∴AE=AD=2$\sqrt{2}$。
建立坐标系:A(0,0),B(2$\sqrt{2}$,0),F(0,2$\sqrt{2}$),D(2,2),E(2,-2)。
△BEF面积:$\frac{1}{2}|2\sqrt{2}(-2-2\sqrt{2})+2(2\sqrt{2}-0)+0(0+2)|=\frac{1}{2}|-8|=4$。
四条边都
,四个角都是
的四边形叫作正方形。
正方形具有
的所有性质。正方形的对角线
,且每条对角线
一组对角。
思考 如何判定一个四边形是正方形?
填空 有一组
相等的矩形是正方形,有一个角是
的菱形是正方形,对角线
的平行四边形是正方形。

答案

相等;直角;矩形;菱形;平行四边形;相等且互相垂直平分;平分;邻边;直角;互相垂直且相等

解析

根据正方形的定义和性质,四条边都相等,四个角都是直角的四边形是正方形。正方形兼具矩形、菱形、平行四边形的所有性质。正方形的对角线相等且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角。判定方面,有一组邻边相等的矩形是正方形,有一个角是直角的菱形是正方形,对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形。
例1 如图,四边形 $ABCD$ 是正方形,$M$,$N$ 分别是 $CD$,$AD$ 上的点,且 $BN⊥ AM$,垂足为 $H$。
求证:$AN = DM$。

答案

证明:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠BAD=∠ADC=90°。
∵BN⊥AM,
∴∠AHB=90°,
∴∠BAN+∠ABN=90°。

∵∠BAN+∠DAM=90°,
∴∠ABN=∠DAM。
在△ABN和△DAM中,
∠ABN=∠DAM,
AB=DA,
∠BAN=∠ADM=90°,
∴△ABN≌△DAM(ASA),
∴AN=DM。