题目内容

19.在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA边上的中点,阅读下列材料,回答问题:
(1)连结AC、BD,由三角形中位线的性质定理可证四边形EFGH是平行四边形.
(2)对角线AC、BD满足条件AC⊥BD时,四边形EFGH是矩形.
(3)对角线AC、BD满足条件AC=BD时,四边形EFGH是菱形.
(4)对角线AC、BD满足条件AC⊥BD且AC=BD时,四边形EFGH是正方形.

分析 (1)根据三角形的中位线定理,可以证明所得四边形的两组对边分别和两条对角线平行,所得四边形的两组对边分别是两条对角线的一半,再根据平行四边形的判定就可证明该四边形是一个平行四边形;
(2)在(1)的基础上,所得四边形要成为矩形,则需有一个角是直角,故对角线应满足互相垂直;
(3)在(1)的基础上,所得四边形要成为菱形,则需有一组邻边相等,故对角线应满足相等;
(4)联立(2)和(3),所得四边形要成为正方形,则需对角线垂直且相等.

解答 解:(1)连接AC、BD.
∵E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA边上的中点,
∴EF∥AC,EF=$\frac{1}{2}$AC,FG∥BD,FG=$\frac{1}{2}$BD,GH∥AC,GH=$\frac{1}{2}$AC,EH∥BD,EH=$\frac{1}{2}$BD.
∴EF∥HG,EF=GH,FG∥EH,FG=EH.
∴四边形EFGH是平行四边形;

(2)要使四边形EFGH是矩形,则需EF⊥FG,由(1)得,只需AC⊥BD;

(3)要使四边形EFGH是菱形,则需EF=FG,由(1)得,只需AC=BD;

(4)要使四边形EFGH是正方形,综合(2)和(3),则需AC⊥BD且AC=BD.
故答案是:平行四边形;AC⊥BD;AC=BD;AC⊥BD且AC=BD.

点评 此题主要是对三角形的中位线定理的运用.
同时熟记此题中的结论:
顺次连接四边形各边中点所得四边形是平行四边形;
顺次连接对角线互相垂直的四边形各边中点所得四边形是矩形;
顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得四边形是菱形;
顺次连接对角线垂直且相等的四边形各边中点所得四边形是正方形.

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