题目内容
【题目】如图,△ABC 中,点 O 是边 AC 上一个动点,过 O 作直线 MN∥BC,设 MN 交∠ACB 的平分线于点 E,交∠ACB 的外角平分线于点 F.
(1)求证:OE=OF;
(2)当点 O 在边 AC 上运动到什么位置时,四边形 AECF 是矩形?并说明理由.
(3)若 AC 边上存在点 O,使四边形 AECF 是正方形,猜想△ABC 的形状并证明你的结论.
【答案】(1)见解析;(2)当点 O 在边 AC 上运动到 AC 中点时,四边形 AECF 是矩形.见解析;(3)△ABC 是直角三角形,理由见解析.
【解析】
(1)根据平行线的性质以及角平分线的性质得出∠1=∠2,∠3=∠4,进而得出答案;
(2)根据AO=CO,EO=FO可得四边形AECF平行四边形,再证明∠ECF=90°利用矩形的判定得出即可
(3)利用正方形的性质得出AC⊥EN,再利用平行线的性质得出∠BCA=90°,即可得出答案
证明:(1)∵MN 交∠ACB 的平分线于点 E,交∠ACB 的外角平分线于点 F,
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∵MN∥BC,
∴∠1=∠5,∠3=∠6,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴EO=CO,FO=CO,
∴OE=OF;
(2)当点 O 在边 AC 上运动到 AC 中点时,四边形 AECF 是矩形.
证明:当 O 为 AC 的中点时,AO=CO,
∵EO=FO,
∴四边形 AECF 是平行四边形,
∵CE是∠ACB的平分线,CF是∠ACD的平分线,
∴∠ECF= (∠ACB+∠ACD)=90°,
∴平行四边形 AECF 是矩形.
(3)△ABC 是直角三角形,
理由:∵四边形 AECF 是正方形,
∴AC⊥EN,故∠AOM=90°,
∵MN∥BC,
∴∠BCA=∠AOM,
∴∠BCA=90°,
∴△ABC 是直角三角形.