题目内容

5.如图,在?ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,OA=5cm,E、F为直线BD上的两个动点(点E、F始终在?ABCD的外面),且DE=$\frac{1}{2}$OD,BF=$\frac{1}{2}$OB,连接AE、CE、CF、AF.
(1)求证:四边形AFCE为平行四边形.
(2)若DE=$\frac{1}{3}$OD,BF=$\frac{1}{3}$OB,上述结论还成立吗?由此你能得出什么结论?
(3)若CA平分∠BCD,∠AEC=60°,求四边形AECF的周长.

分析 (1)由平行四边形的性质可知OA=OC、OB=OD,结合DE=$\frac{1}{2}$OD、BF=$\frac{1}{2}$OB可得出OE=OF,根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”即可证出四边形AFCE为平行四边形;
(2)由DE=$\frac{1}{3}$OD、BF=$\frac{1}{3}$OB可得出OE=OF,根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”即可证出四边形AFCE为平行四边形,由此可得出原结论成立,再找出结论“若DE=$\frac{1}{n}$OD,BF=$\frac{1}{n}$OB,则四边形AFCE为平行四边形”即可;
(3)根据平行四边形的性质结合CA平分∠BCD,即可得出AD=CD,进而可得出OE是AC的垂直平分线,再根据∠AEC=60°可得出△ACE是等边三角形,根据OA的长度即可得出AE、CE的长度,套用平行四边形周长公式即可求出四边形AECF的周长.

解答 解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵DE=$\frac{1}{2}$OD,BF=$\frac{1}{2}$OB,
∴DE=BF,
∴OE=OF,
∴四边形AFCE为平行四边形.
(2)∵DE=$\frac{1}{3}$OD,BF=$\frac{1}{3}$OB,
∴DE=BF,
∴OE=OF,
∴四边形AFCE为平行四边形.
∴上述结论成立,由此可得出结论:若DE=$\frac{1}{n}$OD,BF=$\frac{1}{n}$OB,则四边形AFCE为平行四边形.
(3)在?ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA.
∵CA平分∠BCD,
∴∠BCA=∠DCA,
∴∠DCA=∠DAC,
∴AD=CD.
∵OA=OC,
∴OE⊥AC,
∴OE是AC的垂直平分线,
∴AE=CE.
∵∠AEC=60°,
∴△ACE是等边三角形,
∴AE=CE=AC=2OA=10cm,
∴C四边形AECF=2(AE+CE)=2×(10+10)=40cm.

点评 本题考查了平行四边形的判定与性质、角平分线的定义以及等边三角形的判定与性质,解题的关键是:(1)根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”证出四边形AFCE为平行四边形;(2)根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”证出四边形AFCE为平行四边形;(3)根据平行四边形的性质找出△ACE是等边三角形.

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