如图,?ABCD中,AB⊥AC,AB=1,BC=,对角线BD、AC交于点O.将直线AC绕点O顺时针旋转分别交BC、AD于点E、F.(1)试说明在旋转过程中,AF与CE

发布时间:2020-08-08 05:48:10

如图,?ABCD中,AB⊥AC,AB=1,BC=,对角线BD、AC交于点O.将直线AC绕点O顺时针旋转分别交BC、AD于点E、F.
(1)试说明在旋转过程中,AF与CE总保持相等;
(2)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(3)在旋转过程中,四边形BEDF可能是菱形吗?如果不能请说明理由;如果能,求出此时AC绕点O顺时针旋转的角度.

网友回答

解:(1)在?ABCD中,AD∥BC,OA=OC,
∴∠1=∠2,
在△AOF和△COE中,,
∴△AOF≌△COE(ASA),
∴AF=CE;

(2)由题意,∠AOF=90°(如图2),
又∵AB⊥AC,
∴∠BAO=90°,
∠AOF=90°,
∴∠BAO=∠AOF,
∴AB∥EF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
即:AF∥BE,
∵AB∥EF,AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形;

(3)当EF⊥BD时,四边形BEDF是菱形(如图3).
∵?ABCD,AF=CE,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴DF∥BE,DF=BE,
∴四边形BEDF是平行四边形,
又∵EF⊥BD,
∴?BEDF是菱形,
∵AB⊥AC,
∴在△ABC中,∠BAC=90°,
∴BC2=AB2+AC2,
∵AB=1,BC=,
∴AC===2,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=AC=×2=1,
∵在△AOB中,AB=AO=1,∠BAO=90°,
∴∠1=45°,
∵EF⊥BD,
∴∠BOF=90°,
∴∠2=∠BOF-∠1=90°-45°=45°,
即:旋转角为45°.
解析分析:(1)根据平行四边形的对边平行可得AD∥BC,对角线互相平分可得OA=OC,再根据两直线平行,内错角相等求出∠1=∠2,然后利用“角边角”证明△AOF和△COE全等,根据全等三角形对应边相等即可得到AF=CE;
(2)根据垂直的定义可得∠BAO=90°,然后求出∠BAO=∠AOF,再根据内错角相等,两直线平行可得AB∥EF,然后根据平行四边形的对边平行求出AF∥BE,再根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形证明;
(3)根据(1)的结论可得AF=CE,再求出DF∥BE,DF=BE,然后根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形求出四边形BEDF平行四边形,再求出对角线互相垂直的平行四边形是菱形可得EF⊥BD时,四边形BEDF是菱形;根据勾股定理列式求出AC=2,再根据平行四边形的对角线互相平分求出AO=1,然后求出∠AOB=45°,再根据旋转的定义求出旋转角即可.

点评:本题考查了旋转的性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,菱形的判定与性质,综合题,但难度不大,熟练掌握平行四边形,菱形的联系与区别是解题的关键.
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