题目内容
【题目】如图1,若顺次连接四边形ABCD各边中点得的四边形EFGH是矩形,则称原四边形ABCD为“中母矩形”即若四边形的对角线互相垂直,那么这个四边形称为“中母矩形”.
(1)如图2,在直角坐标系xOy中,已知A(4,0),B(1,4),C(4,6),请在格点上标出D点的位置(只标一点即可),使四边形ABCD是中母矩形.并写出点D的坐标.
(2)如图3,以△ABC的边AB,AC为边,向三角形外作正方形ABDE及ACFG,连接CE,BG相交于点O,试判断四边形BEGC是中母矩形?说明理由.
(3)如图4,在Rt△ABC中,AB=8,BC=6,E是斜边AC的中点,F是直角边AB的中点,P是直角边BC上一动点,试探究:当PC=_____时,四边形BPEF是中母矩形?(直角三角形中,30°角所对的直角边是斜边的一半)
【答案】(1)图详见解析,D(6,4);(2)详见解析;(3).
【解析】
(1)根据中母矩形的定义进而得出当BD∥x轴时,D在线段AC右侧即可;(2)利用正方形的性质结合全等三角形的判定方法得出△EAC≌△GAB(SAS),进而得出EC⊥BG,得出答案即可;(3)根据中位线的性质可得EF的长,利用“中母矩形”的定义结合相似三角形的性质与判定可得出BP的长,进而可得PC的长.
(1)如图2所示:点D即为所求,D(6,4);
(2)如图3,
∵四边形ABDE及ACFG是正方形,
∴∠EAB=∠GAC=90°,AG=AC,AE=AB,
∴∠EAC=∠EAB+∠BAC=∠GAC+∠BAC=∠GAB
在△EAC和△GAB中
∴△EAC≌△GAB(SAS),
∴∠ABG=∠AEC,
∴∠AEC+∠AHE=∠ABG+∠BHO=90°,
∴EC⊥BG,
∴四边形BEGC是中母矩形;
(3)如图4,连接BE,作FP⊥BE于O,交BC于P,连接EP,
∴四边形BPEF是中母矩形,
∵∠FPB+∠BFP=90°,∠EBF+∠BFP=90°,
∴∠FPB=∠FBE,
∵E是斜边AC的中点,F是直角边AB的中点,
∴EF//BC,BF=AB=4,EF=BC=3,
∵∠FBC=90°,
∴∠EFB=180°-90°=90°,
∴∠EFB=∠FBP=90°
∴△BFE∽△PBF,
∴,
∴
∴PC=BC-BP=6-=
即当P在BC边上,PC=时,四边形BPEF是中母矩形.
故答案为: