已知:E是边长为1的正方形ABCD对角线BD上一动点,点E从D点向B点运动(与点B、D不重合),过点E的直线MN平行于DC,交AD于点M,交BC于点N,EF⊥AE于点

发布时间:2020-08-07 02:54:46

已知:E是边长为1的正方形ABCD对角线BD上一动点,点E从D点向B点运动(与点B、D不重合),过点E的直线MN平行于DC,交AD于点M,交BC于点N,EF⊥AE于点E,交CB(或CB的延长线)于点F.
(1)如图甲,线段EM与FN之间有怎样的大小关系?请证明你的结论.
(2)点E在运动的过程中(图甲、图乙),四边形AFNM的面积是否发生变化?请说明理由.

网友回答

解:(1)EM=FN
证明如下:
∵四边形ABCD是正方形,BD是对角线,且MN∥DC,
∴四边形AMNB和四边形MNCD都是矩形,∠MDE=45°,∠NBE=45°,
∴△MED和△NBE都是等腰直角三角形.
∴∠AME=∠ENF=90°,AM=BN=NE.
∴∠EFN+∠FEN=90°,
又∵EF⊥AE,
∴∠AEM+∠FEN=90°,
∴∠EFN=∠AEM,
∴△AME≌△ENF.
∴EM=FN
(2)四边形AFNM的面积没有发生变化,
①当点E运动到BD中点时,
四边形AFNM是矩形,S四边形AFNM=,
②当点E不在BD的中点时,点E在运动(与点B、D不重合)的过程中,
四边形AFNM是直角梯形.
由(1)知,在图甲中,△AME≌△ENF.
同理,在图乙中,△AME≌△ENF.
∴ME=FN,AM=EN,
∴AM+FN=MN=DC=1,
不论在图甲或图乙中,这时S四边形AFNM=(AM+FN)?MN=×1×1=,
综合①、②可知四边形AFNM的面积是一个定值.
解析分析:(1)根据四边形ABCD是正方形,BD是对角线,且MN∥DC,求证△MED和△NBE都是等腰直角三角形,又利用EF⊥AE,可得∠EFN=∠AEM,然后即可求证△AME≌△ENF,得出EM和FN的之间的关系;
(2)分两种情况进行讨论:①当点E运动到BD的中点时,利用四边形AFHG是矩形,可得S四边形AFNM=;②当点E不在BD的中点时,点E在运动(与点B、D不重合)的过程中,四边形AFNM是直角梯形.由图甲知,△AME≌△ENF,同理,图乙知,△AME≌△ENF,可得,S四边形AFNM=(AM+FN)?MN=×1×1=,然后即可得出结论.

点评:此题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质等知识点的理解和掌握,此题有一定的拔高难度,属于难题.
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