题目内容
【题目】类比等腰三角形的定义,我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
(1)如图1,在四边形ABCD中添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.
(2)问题探究
小红提出了一个猜想:对角线互相平分且相等的“等邻边四边形”是正方形.她的猜想正确吗?请说明理由.
(3)如图2,“等邻边四边形”ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC,BD为对角线,AC= AB.试探究线段BC,CD,BD之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)AB=BC,(答案不唯一),理由见解析;(2)正确;理由见解析;(3)BC2+CD2=2BD2,证明见解析.
【解析】试题分析:(1)利用“等邻边四边形”的定义直接判断即可,
(2)利用矩形的判定和菱形的判定和“等邻边四边形”的定义直接判断即可,
(3)先判断出△ACF∽△ABD,得到CF= BD,再求出∠CBF=90°,最后用勾股定理即可求解.
试题解析:(1)AB=BC,(答案不唯一)
理由:∵四边形ABCD是凸四边形,且AB=AC,
∴四边形ABCD是“等邻边四边形”.
(2)正确;理由为:
∵四边形的对角线互相平分且相等,
∴四边形ABCD是矩形 ,
∵四边形是“等邻边四边形”,
∴这个四边形有一组邻边相等,
∴四边形ABCD是菱形 ,
∴对角线互相平分且相等的等邻边四边形是正方形;
(3)BC2+CD2=2BD2,证明如下:
如图,
∵AB=AD,
∴以A为圆心,AC为半径画弧,再以B为圆心,CD为半径画弧,两弧相交于点F
则可将△ADC线绕点A旋转到△ABF,连接CF,
则△ABF≌△ADC,
∴∠ABF=∠ADC,∠BAF=∠DAC,AF=AC,FB=CD,
∴∠BAD=∠CAF, ,
∴△ACF∽△ABD,
∴,
∵AC=AB,∴CF=BD,
∵∠BAD+∠ADC+∠BCD+∠ABC=360°,
∴∠ABC+∠ADC=360°-(∠BAD+∠BCD)=360°-90°=270°,
∴∠ABC+∠ABF=270°,
∴∠CBF=90°,
∴BC2+FB2=CF2=(BD)2=2BD2,
∴BC2+CD2=2BD2.