例1(2023·宁波)
有如下定义:有两个相邻的内角是直角,且有两条邻边相等的四边形称为邻等四边形,其中相等两邻边的夹角称为邻等角.

(1)如图①,在四边形 $ABCD$ 中,$AD // BC$,$∠ A = 90^{\circ}$,对角线 $BD$ 平分 $∠ ADC$.求证:四边形 $ABCD$ 为邻等四边形.
(2)如图②,在 $6 × 5$ 的网格中,每个小正方形的边长均为 $1$,且 $A$,$B$,$C$ 三点均在格点上.若四边形 $ABCD$ 是邻等四边形,请在图中画出所有符合条件的格点 $D$.
(3)如图③,四边形 $ABCD$ 是邻等四边形,$∠ DAB = ∠ ABC = 90^{\circ}$,$∠ BCD$ 为邻等角,连接 $AC$,过点 $B$ 作 $BE // AC$ 交 $DA$ 的延长线于点 $E$.若 $AC = 8$,$DE = 10$,求四边形 $EBCD$ 的周长.
分析 (1)根据邻等四边形定义证明即可;
(2)根据邻等四边形的定义利用网格画图即可;
(3)先证明四边形 $AEBC$ 是平行四边形,得 $AE = BC = DC$,设 $AE = BC = DC = x$,得 $AD = DE - AE = 10 - x$,过点 $D$ 作 $DF ⊥ BC$ 于点 $F$,得矩形 $ABFD$,得 $AB = DF$,$AD = BF = 10 - x$,则 $CF = 2x - 10$,根据勾股定理求出 $x$ 的值,进而可得四边形 $EBCD$ 的周长.
有如下定义:有两个相邻的内角是直角,且有两条邻边相等的四边形称为邻等四边形,其中相等两邻边的夹角称为邻等角.
(1)如图①,在四边形 $ABCD$ 中,$AD // BC$,$∠ A = 90^{\circ}$,对角线 $BD$ 平分 $∠ ADC$.求证:四边形 $ABCD$ 为邻等四边形.
(2)如图②,在 $6 × 5$ 的网格中,每个小正方形的边长均为 $1$,且 $A$,$B$,$C$ 三点均在格点上.若四边形 $ABCD$ 是邻等四边形,请在图中画出所有符合条件的格点 $D$.
(3)如图③,四边形 $ABCD$ 是邻等四边形,$∠ DAB = ∠ ABC = 90^{\circ}$,$∠ BCD$ 为邻等角,连接 $AC$,过点 $B$ 作 $BE // AC$ 交 $DA$ 的延长线于点 $E$.若 $AC = 8$,$DE = 10$,求四边形 $EBCD$ 的周长.
分析 (1)根据邻等四边形定义证明即可;
(2)根据邻等四边形的定义利用网格画图即可;
(3)先证明四边形 $AEBC$ 是平行四边形,得 $AE = BC = DC$,设 $AE = BC = DC = x$,得 $AD = DE - AE = 10 - x$,过点 $D$ 作 $DF ⊥ BC$ 于点 $F$,得矩形 $ABFD$,得 $AB = DF$,$AD = BF = 10 - x$,则 $CF = 2x - 10$,根据勾股定理求出 $x$ 的值,进而可得四边形 $EBCD$ 的周长.
答案
(1)见证明;(2)见解析;(3)38 - 6√2。
解析
(1)证明:∵AD//BC,∠A=90°,∴∠A+∠B=180°,∴∠B=90°,即∠A和∠B是相邻直角。
∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB。
∵AD//BC,∴∠ADB=∠DBC,∴∠CDB=∠DBC,∴BC=DC。
在Rt△ABD中,sin∠ADB=AB/BD;在△DBC中,sin∠DBC=DC/BD,∵∠ADB=∠DBC,DC=BC,∴AB=BC。
∵∠A和∠B是相邻直角,AB=BC(邻边相等),∴四边形ABCD为邻等四边形。
(2)符合条件的格点D有3个,位置如下:
点D₁(2,5)
点D₂(2,3)
点D₃(4,1)
(3)解:∵∠DAB=∠ABC=90°,∴AD//BC。
∵BE//AC,∴四边形AEBC是平行四边形,∴AE=BC,BE=AC=8。
设AE=BC=DC=x,则AD=DE - AE=10 - x。
过D作DF⊥BC于F,得矩形ABFD,∴AB=DF,AD=BF=10 - x,CF=BC - BF=2x - 10。
在Rt△ABC中,AB² + x²=8²=64,∴AB²=64 - x²。
在Rt△DFC中,DF² + CF²=DC²,即64 - x² + (2x - 10)²=x²,解得x=10 - 3√2(x=10 + 3√2舍去)。
四边形EBCD周长=EB + BC + CD + DE=8 + x + x + 10=38 - 6√2。
∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB。
∵AD//BC,∴∠ADB=∠DBC,∴∠CDB=∠DBC,∴BC=DC。
在Rt△ABD中,sin∠ADB=AB/BD;在△DBC中,sin∠DBC=DC/BD,∵∠ADB=∠DBC,DC=BC,∴AB=BC。
∵∠A和∠B是相邻直角,AB=BC(邻边相等),∴四边形ABCD为邻等四边形。
(2)符合条件的格点D有3个,位置如下:
点D₁(2,5)
点D₂(2,3)
点D₃(4,1)
(3)解:∵∠DAB=∠ABC=90°,∴AD//BC。
∵BE//AC,∴四边形AEBC是平行四边形,∴AE=BC,BE=AC=8。
设AE=BC=DC=x,则AD=DE - AE=10 - x。
过D作DF⊥BC于F,得矩形ABFD,∴AB=DF,AD=BF=10 - x,CF=BC - BF=2x - 10。
在Rt△ABC中,AB² + x²=8²=64,∴AB²=64 - x²。
在Rt△DFC中,DF² + CF²=DC²,即64 - x² + (2x - 10)²=x²,解得x=10 - 3√2(x=10 + 3√2舍去)。
四边形EBCD周长=EB + BC + CD + DE=8 + x + x + 10=38 - 6√2。
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