题目内容


已知等腰和等腰中,∠ACB=∠AED=90°,且AD=AC

(1)发现:如图1,当点E在AB上且点C和点D重合时,若点M、N分别是DB、EC的中点,则MN与EC的位置关系是             ,MN与EC的数量关系是            

(2)探究:若把(1)小题中的△AED绕点A旋转一定角度,如图2所示,连接BD和EC,并连接DB、EC的中点M、N,则MN与EC的位置关系和数量关系仍然能成立吗?若成立,请以逆时针旋转45°得到的图形(图3)为例给予证明位置关系成立,以顺时针旋转45°得到的图形(图4)为例给予证明数量关系成立,若不成立,请说明理由。

        


解:解:(1).(2)连接EM并延长到F,使EM=MF,连接CM、CF、BF.

∵BM=MD,∠EMD=∠BMF,

∴△EDM≌△FBM

∴BF=DE=AE,∠FBM=∠EDM=135°

∴∠FBC=∠EAC=90°

∴△EAC≌△FBC

∴FC=EC, ∠FCB=∠ECA-

∴∠ECF=∠FCB+∠BCE =∠ECA+∠BCE=90°

又点M、N分别是EF、EC的中点

∴MN∥FC

∴MN⊥FC---------8分

(可把Rt△EAC绕点C旋转90°得到Rt△CBF,连接MF,ME,MC,然后证明三点共线)

证法2:延长ED到F,连接AF、MF,则AF为矩形ACFE对角线,所以比经过EC的中点N且AN=NF=EN=NC.-

在Rt△BDF中,M是BD的中点,

∠B=45°

∴FD=FB

∴FM⊥AB,

∴MN=NA=NF=NC-

∴点A、C、F、M都在以N为圆心的圆上

∴∠MNC=2∠DAC由四边形MACF中,∠MFC=135°

∠FMA=∠ACB=90°

∴∠DAC=45°

∴∠MNC=90°即MN⊥FC-

(还有其他证法,相应给分)

(3)连接EF并延长交BC于F

∵∠AED=∠ACB=90°

∴DE∥BC

∴∠DEM=∠AFM,∠EDM=∠MBF

又BM=MD

∴△EDM≌△FBM-

∴BF=DE=AE,EM=FM

∴

(另证:也可连接DN并延长交BC于M)

备注:任意旋转都成立,如下图证明两个红色三角形全等。其中∠EAC=∠CBF的证明,

可延长ED交BC于G,通过角的转换得到


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