八下:矩形正方形的动点问题
原
题
再
现
如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.
探究:(1)线段OE与OF的数量关系并加以证明;
(2)当点O在边AC上运动时,四边形AECF会是矩形吗?若是,请证明,若不是,则说明理由.
(3)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?
考
察
知
识
本题考察等腰三角形的性质与判定,平行四边形,矩形,正方形的判定方法的运用,并从多个角度去解决问题。
解
题
思
路
(1)线段OE与OF的数量关系并加以证明;
可得:∠1=∠2;∠5=∠1
即得:∠5=∠2⇒OE=OC
同理:∠6=∠3⇒OF=OC
⇒OF=OE=OC
(2)当点O在边AC上运动时,四边形AECF会是矩形吗?
方法1:利用对角线相等且平分的四边形是矩形。
加条件:O在边AC中点时,
则OA=OC,
而OF=OE=OC
所以:OF=OE=OC=OA
所以四边形AECF中,
OF=OE且OC=OA且EF=AC
所以四边形AECF是矩形。
方法2:利用有一个角是直角的平行四边形是矩形。
加条件:O在边AC中点时,
所以:OF=OE=OC=OA
所以四边形AECF平行四边形。
而∠2+∠3=1/2平角=90度
方法3:利用有一个角是直角的平行四边形是矩形。
加条件:O在边AC中点时,
所以:OF=OE=OC=OA
所以四边形AECF平行四边形。
OF=OE=OC
则△EFC为RT△,∠ECF=90度
(利用书中P4的二级结论可得)
(3)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?
前面已证明:加条件:O在边AC中点时,得到四边形AECF是矩形。
根据有一组邻边相等的矩形是正方形
可加条件:一组邻边EC=FC
即相当于添加:RT△EFC中,∠4=∠5=45度
即∠1=45度;∠2=45度
即AC⊥BC
所以△ABC为RT△(∠ECF=90度),矩形AECF变为正方形。