题目内容
【题目】如图,在□ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,∠AEF的角平分线交AB于点M,∠EFC的角平分线交CD于点N,连接MF、NE.
(1)求证:四边形EMFN是平行四边形.
(2)小明在完成(1)的证明后继续进行了探索,他猜想:当AB=AD时,四边形EMFN是矩形.请在下列框图中补全他的证明思路.
【答案】(1)见解析;(2)∠EFM=∠BMF,AM=BM(或:M是AB中点).
【解析】
(1)根据平行四边形的性质可得∠A=∠C,∠AEF=∠CFE,AD=BC,根据角平分线的定义和中点的定义可得∠AEM=∠CFN,AE=CF,利用ASA即可证明△AME≌△CNF,可得EM=FN,∠FEM=∠FEN,根据内错角相等可得EM//FN,即可证明四边形EMFN是平行四边形;(2)由AE=BF,AE//BF可得四边形ABFE是平行四边形,可得EF//AB,可得∠MEF=∠AME,∠EFM=∠BMF,由角平分线可得∠AEM=∠MEF,即可证明∠AEM=∠AME,可得AE=AM,由AB=AD可得M为AB中点,即可证明BM=BF,进而可得∠BMF=∠BFM,即可证明∠BFM=∠EFM,可得∠EFM+∠EFN=90°,可得四边形EMFN是矩形.
(1)在□ABCD中,∠A=∠C,AD∥BC,AD=BC
∵E、F分别是AD、BC的中点,
∴AE=AD,CF=BC,
又∵AD=BC,
∴AE=CF,
∵AD∥BC,
∴∠AEF=∠CFE,
∵EM平分∠AEF,FN平分∠EFC,
∴∠AEM=∠FEM=∠AEF,∠CFN=∠FEN=∠CFE,
∵∠AEF=∠CFE,∠AEM=∠AEF,∠CFN=∠CFE,
∴∠AEM=∠CFN,
在△AME和△CNF中,
∴△AME≌△CNF(ASA),
∵∠FEM=∠FEN,
∴EM∥FN,
∵△AME≌△CNF,
∴EM=FN,
∵EM∥FN,EM=FN,
∴四边形EMFN是平行四边形.
(2)∵AE=BF,AE//BF,
∴四边形ABFE是平行四边形,
∴AB//EF,
∴∠MEF=∠AME,∠EFM=∠BMF,
∵∠AEM=∠MEF,
∴∠AEM=∠AME,
∴AE=AM,
∵E为AD中点,AB=AD,
∴M为AB中点,即AM=BM,
∵AE=BF,
∴BM=BF,
∴∠BMF=∠BFM,
∴∠BFM=∠EFM,
∵∠EFN=∠CFN,
∴∠EFM+∠EFN=90°,即∠MFN=90°,
∴四边形EMFN是矩形.
故答案为:∠EFM=∠BMF,AM=BM(或:M是AB中点).