题目内容
【题目】D、E分别是不等边三角形ABC(即AB≠BC≠AC)的边AB、AC的中点,O是△ABC所在平面上的动点,连接OB,OC,点G、F分别是OB、OC的中点,顺次连接点D、G、F、E.
(1)如图,当点O在△ABC的内部时,求证:四边形DGFE是平行四边形;
(2)若四边形DGFE是菱形,点O所在位置应满足什么条件?(直接写出答案不需要说明理由.)
(3)在图2中作出点O,使得四边形DGFE是正方形(保留作图痕迹,不写作法).
【答案】(1)见解析;(2)当点O在以A为圆心,BC为半径的圆上时,四边形DGFE是菱形;(3)如图2,点O即为所求,见解析.
【解析】
(1)由三角形的中位线定理证DE=BC,DE∥BC,GF=BC,GF∥BC,则可得到DE=GF,DE∥GF,由平行四边形的判定即可证明结论;
(2)当点O在以A为圆心,BC为半径的圆上时,四边形DGFE是菱形,如图1-2,连接AO,因为当点O在以A为圆心,BC为半径的圆上时,AO=BC,由三角形的中位线定理可证DG=GF=EF=DE,即可得出四边形DGEF为菱形;
(3)在满足(2)的条件下,只要AO⊥BC,即可证四边形DGEF是正方形,过作 的垂线AM,在AM上截取AO,使AO=BC即可得到答案.
(1)证明:∵D、E分别是不等边三角形ABC的边AB、AC的中点,
∴DE=BC,DE∥BC,
∵点G、F分别是OB、OC的中点,
∴GF=BC,GF∥BC,
∴DE=GF,DE∥GF,
∴四边形DGFE是平行四边形;
(2)解:当点O在以A为圆心,BC为半径的圆上时,四边形DGFE是菱形,理由如下:
如图1﹣2,连接AO,
当点O在以A为圆心,BC为半径的圆上时,AO=BC,
∵D是AB的中点,G是OB的中点,
∴DG=AO,
同理,EF=AO,
∴DG=EF=AO,
∵AO=BC,且由(1)知GF=DE=BC,
∴DG=GF=EF=DE,
∴四边形DGEF为菱形;
(3)解:如图2,点O即为所求,作法如下:
①在线段BC上取点Q,以A为圆心,AQ的长为半径画弧,交线段BC于点N;
②分别以Q,N为圆心,大于QN长度为半径画弧,两弧交于点M;
③连接AM,在AM上截取AO,使AO=BC.