已知:矩形ABCD中AD>AB,O是对角线的交点,过O任作一直线分别交BC、AD于点M、N(如图①).
(1)求证:BM=DN;
(2)如图②,四边形AMNE是由四边形CMND沿MN翻折得到的,连接CN,求证:四边形AMCN是菱形;
(3)在(2)的条件下,若△CDN的面积与△CMN的面积比为1:3,求的值.
网友回答
(1)证法一:连接BD,则BD过点O,
∵AD∥BC,
∴∠OBM=∠ODN,
又OB=OD,∠BOM=∠DON,
∴△OBM≌△ODN,
∴BM=DN;
证法二:∵矩形ABCD是中心对称图形,点O是对称中心,
∴B、D和M、N关于O点中心对称,
∴BM=DN;
(2)证法一:
∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,AD=BC,
又BM=DN,
∴AN=CM,
∴四边形AMCN是平行四边形,
由翻折得,AM=CM,∴四边形AMCN是菱形;
证法二:由翻折得,AE=CD,∠E=∠D,∠AMN=∠CMN,
又∵∠ANE=∠CND,
∴△ANE≌△CND,
∴AN=CN.
∵AD∥BC,
∴∠ANM=∠CMN,
∴∠AMN=∠ANM,
∴AM=AN,
∴AM=MC=CN=NA,
∴四边形AMCN是菱形.
(3)解法一:∵S△CDN=DN?CD,S△CMN=CM?CD,
又S△CDN:S△CMN=1:3,
∴DN:CM=1:3,
设DN=k,则CN=CM=3k,
过N作NG⊥MC于点G,
则CG=DN=k,MG=CM-CG=2k,
NG=,
∴MN=,
∴==2;
解法二:∵S△CDN=DN?CD,S△CMN=CM?CD,
又S△CDN:S△CMN=1:3,
∴DN:CM=1:3,
连接AC,则AC过点O,且AC⊥MN,
设DN=k,则CN=AN=CM=3k,AD=4k,
CD=,
OC=AC===k,
∴MN=2ON=2=2=2k,
∴==2.
解析分析:(1)连接BD,可证明△OBM≌△ODN,则BM=DN;
(2)先证明四边形AMCN是平行四边形,再由翻折得,AM=CM,则四边形AMCN是菱形;
(3)又S△CDN:S△CMN=1:3,可得DN:CM=1:3,设DN=k,则CN=CM=3k,过N作NG⊥MC于点G,则可求出NG和MN,从而求出比值.
点评:图形的折叠实际上相当于把折叠部分沿着折痕所在直线作轴对称,所以折叠前后的两个图形是全等三角形,复合的部分就是对应量.