1. [2022·北京]如图,在$//ogram ABCD$中,$AC$,$BD交于点O$,点$E$,$F在AC$上,$AE = CF$.
(1)求证:四边形$EBFD$是平行四边形.
(2)若$∠BAC = ∠DAC$,求证:四边形$EBFD$是菱形.

(1)求证:四边形$EBFD$是平行四边形.
(2)若$∠BAC = ∠DAC$,求证:四边形$EBFD$是菱形.
答案
(1) 因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$OA = OC$,$OB = OD$。又$AE = CF$,则$OA - AE = OC - CF$,即$OE = OF$,根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”,所以四边形$EBFD$是平行四边形。
(2) 因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$AB// CD$,$\angle DCA=\angle BAC$。又$\angle BAC=\angle DAC$,所以$\angle DCA=\angle DAC$,$DA = DC$,平行四边形$ABCD$是菱形,$AC\perp BD$,即$EF\perp BD$。由(1)知四边形$EBFD$是平行四边形,根据“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”,所以四边形$EBFD$是菱形。
(2) 因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$AB// CD$,$\angle DCA=\angle BAC$。又$\angle BAC=\angle DAC$,所以$\angle DCA=\angle DAC$,$DA = DC$,平行四边形$ABCD$是菱形,$AC\perp BD$,即$EF\perp BD$。由(1)知四边形$EBFD$是平行四边形,根据“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”,所以四边形$EBFD$是菱形。
2. 如图,在$\triangle ABC$中,点$O是AC$边上一个动点,过点$O作直线MN// BC$,设$MN与∠BCA的平分线交于点E$,与$\triangle BCA的外角平分线CF交于点F$.
(1)求证:$OE = OF$.
(2)若$CE = 12$,$CF = 5$,求$OC$的长.
(3)连接$AE$,$AF$,当点$O在AC$边上运动到什么位置时,四边形$AECF$是矩形?请说明理由.

(1)求证:$OE = OF$.
(2)若$CE = 12$,$CF = 5$,求$OC$的长.
(3)连接$AE$,$AF$,当点$O在AC$边上运动到什么位置时,四边形$AECF$是矩形?请说明理由.
答案
(1) 证明过程如上述解析,证得$OE = OF$。
(2) $OC$的长为$\frac{13}{2}$。
(3) 当点$O$运动到$AC$的中点时,四边形$AECF$是矩形,理由如上述解析。
(2) $OC$的长为$\frac{13}{2}$。
(3) 当点$O$运动到$AC$的中点时,四边形$AECF$是矩形,理由如上述解析。
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