内容正文:
第17招
特殊四边形的性质在动点问题中的巧用
冀教版 八年级下
整合方法·提升练
例
典 例 剖 析
如图,在△ABC中,点O是AC边上一动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交△ABC的外角∠ACH的平分线于点F,连接AE,AF.
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【解题秘方】
求点O运动到何处时四边形AECF是矩形,可以先把矩形当作已知条件,求出O点与AC的位置关系,然后添加条件,经过说理,证明四边形AECF是矩形.这是条件探索题的一般思路.
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(1)证明:EO=FO.
证明:∵MN∥BC,
∴∠CEO=∠ECB,∠CFO=∠FCH.
∵CE,CF分别是∠BCA,∠ACH的平分线,
∴∠ECO=∠ECB,∠FCO=∠FCH.
∴∠CEO=∠ECO,∠CFO=∠FCO.
∴EO=OC,FO=OC. ∴EO=FO.
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(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?简要说明理由.
解:当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形.
理由如下:由(1)知OE=OF.
∵点O是AC的中点,∴AO=CO,
∴四边形AECF是平行四边形.
∵OE=OC,∴AC=EF.∴四边形AECF是矩形.
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技巧 1 巧用平行四边形的性质解动点问题
分 类 训 练
1 如图,在▱ABCD中,E,F两点在对角线BD上运动(E,F不重合,且E点在F点的左侧),且保持BE=DF,连接AE,CF.请你猜想AE与CF有怎样
的数量关系和位置关系,并说明
理由.
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【解】AE=CF,AE∥CF.理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD.
∴∠ABE=∠CDF.
又∵BE=DF,∴△ABE≌△CDF.
∴AE=CF,∠AEB=∠CFD.
∵∠AEB+∠AED=∠CFD+∠CFB=180°,
∴∠AED=∠CFB. ∴AE∥CF.
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【点方法】
证△ABE≌△CDF得到AE=CF,即得到数量关系,证∠AED=∠CFB得到AE∥CF,即得到位置关系.
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2 已知等边三角形ABC的边长为12,D为射线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边作菱形ADEF,使∠DAF=60°,连接BF.
(1)如图,当点D在BC边上时,求证:
△ACD≌△ABF;
技巧 2 巧用菱形的性质解动点问题
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(2)在点D移动的过程中,当BF=3时,求BD的长度.
【解】∵等边三角形ABC的边长为12,
∴BC=12.∵△ACD≌△ABF,∴CD=BF=3.
当点D在线段BC上时,
此时BD=BC-CD=12-3=9;
当点D在线段BC的延长线上时,
此时BD=BC+CD=12+3=15.
综上所述,BD的长度为9或15.
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3 如图,▱ABCD的面积为12,AC=BD=6,AC与BD交于点O,分别过点C,D作BD,AC的平行线相交于点F,点G是CD的中点,点P是四边形
OCFD边上的动点,则PG的最小
值是( )
技巧 3 巧用矩形的性质解动点问题
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【点拨】
【答案】A
先判定四边形OCFD为菱形,找出当GP垂直于菱形OCFD的一边时,PG有最小值,过D点作DM⊥AC于点M,过G点作GP⊥AC于点P,则GP∥MD,利用平行四边形的面积求DM的长,再利用三角形的中位线定理可求PG的长,进而可求解.
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4 如图,在矩形ABCD中,AB=4 cm,BC=8 cm,AC的垂直平分线EF分别交AD,BC于点E,F,垂足为O.连接AF,CE.
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(1)试说明四边形AFCE为菱形,并求AF的长.
【解】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,AD∥BC.
∴∠OAE=∠OCF,∠AEO=∠CFO.
∵EF垂直平分AC,垂足为O,∴OA=OC.
∴△AOE≌△COF.∴OE=OF.
∴四边形AFCE为平行四边形.
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又∵EF⊥AC,∴四边形AFCE为菱形.∴AF=CF.
设AF=CF=x cm,则BF=(8-x)cm.
在Rt△ABF中,AB=4 cm,
由勾股定理得42+(8-x)2=x2,解得x=5.∴AF=5 cm.
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(2)动点P,Q分别从A,C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周,即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,已知点P的速度为5 cm/s,点Q的速度为4 cm/s,运动时间为t s,当以A,C,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.
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【解】显然当P点在AF上,Q点在CD上时,以A,C,P,Q四点为顶点不可能