18. (7分)如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=OC,BO=OD,且∠AOB=2∠OAD.求证:四边形ABCD是矩形.

答案
证明:
∵ AO=OC,BO=OD,
∴ 四边形ABCD是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
∵ ∠AOB是△AOD的外角,
∴ ∠AOB=∠OAD+∠ODA。
又∵ ∠AOB=2∠OAD,
∴ 2∠OAD=∠OAD+∠ODA,
∴ ∠OAD=∠ODA,
∴ AO=OD。
∵ AO=OC,BO=OD,
∴ AC=2AO,BD=2OD,
∴ AC=BD。
∵ 四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD,
∴ 四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
∵ AO=OC,BO=OD,
∴ 四边形ABCD是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
∵ ∠AOB是△AOD的外角,
∴ ∠AOB=∠OAD+∠ODA。
又∵ ∠AOB=2∠OAD,
∴ 2∠OAD=∠OAD+∠ODA,
∴ ∠OAD=∠ODA,
∴ AO=OD。
∵ AO=OC,BO=OD,
∴ AC=2AO,BD=2OD,
∴ AC=BD。
∵ 四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD,
∴ 四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
19. (8分)如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别是边BC,CD上的点,且∠EOF=90°.求证:CE=DF.

答案
证明:
∵四边形ABCD是正方形,
∴OD=OC,∠ODF=∠OCE=45°,∠COD=90°,
∵∠EOF=90°,
∴∠COD - ∠COF = ∠EOF - ∠COF,
即∠DOF=∠COE,
在△DOF和△COE中,
$\{\begin{array}{l}∠ODF=∠OCE\\OD=OC\\∠DOF=∠COE\end{array} $
∴△DOF≌△COE(ASA),
∴CE=DF。
∵四边形ABCD是正方形,
∴OD=OC,∠ODF=∠OCE=45°,∠COD=90°,
∵∠EOF=90°,
∴∠COD - ∠COF = ∠EOF - ∠COF,
即∠DOF=∠COE,
在△DOF和△COE中,
$\{\begin{array}{l}∠ODF=∠OCE\\OD=OC\\∠DOF=∠COE\end{array} $
∴△DOF≌△COE(ASA),
∴CE=DF。
20. (8分)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.
(1)求证:$△ BOF≌△ DOE$;
(2)连接BE,DF,求证:四边形EBFD是菱形.

(1)求证:$△ BOF≌△ DOE$;
(2)连接BE,DF,求证:四边形EBFD是菱形.
答案
证明:(1) ∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ $ AD // BC $,
∴ $ ∠ EDO = ∠ FBO $,
∵ O是BD的中点,
∴ $ BO = DO $,
∵ $ EF ⊥ BD $,
∴ $ ∠ BOF = ∠ DOE = 90° $,
在$ △ BOF $和$ △ DOE $中,
$\begin{cases}∠ FBO = ∠ EDO \\BO = DO \\∠ BOF = ∠ DOE\end{cases}$
∴ $ △ BOF ≌ △ DOE $(ASA);
(2) ∵ $ △ BOF ≌ △ DOE $,
∴ $ OE = OF $,
又∵ $ BO = DO $,
∴ 四边形EBFD是平行四边形,
∵ $ EF ⊥ BD $,
∴ 平行四边形EBFD是菱形。
∴ $ AD // BC $,
∴ $ ∠ EDO = ∠ FBO $,
∵ O是BD的中点,
∴ $ BO = DO $,
∵ $ EF ⊥ BD $,
∴ $ ∠ BOF = ∠ DOE = 90° $,
在$ △ BOF $和$ △ DOE $中,
$\begin{cases}∠ FBO = ∠ EDO \\BO = DO \\∠ BOF = ∠ DOE\end{cases}$
∴ $ △ BOF ≌ △ DOE $(ASA);
(2) ∵ $ △ BOF ≌ △ DOE $,
∴ $ OE = OF $,
又∵ $ BO = DO $,
∴ 四边形EBFD是平行四边形,
∵ $ EF ⊥ BD $,
∴ 平行四边形EBFD是菱形。
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