Question

16．如图，在矩形ABCD中，对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M，与BD相交于点O，与BC相交于点N，连接BM、DN．
（1）求证：四边形BMDN是菱形；
（2）若AB=4，AD=8，求菱形BMDN的面积和对角线MN的长．

Answer 1

分析 （1）根据矩形性质求出AD∥BC，推出∠MDO=∠NBO，∠DMO=∠BNO，证△DMO≌△BNO，推出OM=ON，得出平行四边形BMDN，推出菱形BMDN；
（2）根据菱形性质求出DM=BM，在Rt△AMB中，根据勾股定理得出BM²=AM²+AB²，推出x²=x²-32x+256+64，求出MD，菱形BMDN的面积=MD•AB，即可得出结果；菱形BMDN的面积=两条对角线长积的一半，即可求出MN的长．

解答 （1）证明：∵四边形ABCD是矩形，
∴AD∥BC，∠A=90°，
∴∠MDO=∠NBO，∠DMO=∠BNO，
在△DMO和△BNO中，
$\left\{\begin{array}{l}{∠MDO=∠NBO}&{\;}\\{BO=DO}&{\;}\\{∠MOD=∠NOB}&{\;}\end{array}\right.$，
∴△DMO≌△BNO（ASA），
∴OM=ON，
∵OB=OD，
∴四边形BMDN是平行四边形，
∵MN⊥BD，
∴平行四边形BMDN是菱形．
（2）解：∵四边形BMDN是菱形，
∴MB=MD，
设MD长为x，则MB=DM=x，
在Rt△AMB中，BM²=AM²+AB²
即x²=（8-x）²+4²，
解得：x=5，
即MD=5．
菱形BMDN的面积=MD•AB=5×4=20，
∵BD=$\sqrt{A{B}^{2}+A{D}^{2}}$=4$\sqrt{5}$，
∵菱形BMDN的面积=$\frac{1}{2}$BD•MN=20，
∴MN=2×$\frac{20}{4\sqrt{5}}$=2$\sqrt{5}$．

点评 本题考查了矩形性质，平行四边形的判定，菱形的判定和性质，全等三角形的判定与性质，勾股定理等知识；熟练掌握矩形的性质，证明四边形是菱形是解决问题的关键．