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八下期末复习系列——综合训练(7)

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16


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如图(1),Rt△ABC中,∠ACB=90°,中线BE、CD相交于点O,点F、G分别是OB、OC的中点.

(1)求证:四边形DFGE是平行四边形;

(2)如果把Rt△ABC变为任意△ABC,如图(2),通过你的观察,第(1)问的结论是否仍然成立(不用证明);

(3)在图(2)中,试想:如果拖动点A,通过你的观察和探究,在什么条件下四边形DFGE是矩形,并给出证明;

(4)在第(3)问中,试想:如果拖动点A,是否存在四边形DFGE是正方形或菱形?如果存在,画出相应的图形(不用证明).

图文解析

      (1)和(2)两小题的思路如下:由于DE是△ABC的中位线,则有DE平行于BC,且等于BC的一半;同理FG是△OBC的中位线,有FG平行于BC,且等于BC的一半,因此有DE与FG平行且相等,所以四边形DFGE是平行四边形.如下图所示.

或:

具体解题过程如下:

∵BE、CD是中线,

∴D、E是两边的中点.

∴DE∥BC且DE=0.5BC.

又∵点F、G分别是OB、OC的中点,

∴FG∥BC且FG=0.5BC.

∴DE∥FG且DE=FG.

∴四边形DFGE是平行四边形.



(3)要使四边形DFGE是矩形,因该四边形已经是平行四边形,根据矩形的判定,需一直角或对角线相等即可,两种思路均可,分别分析如下:

      由于矩形是轴对称图形,因D、E、F、G均为相应线段或边的中点,自然也考虑到整个图形也应该是轴对称图形,为此可大胆猜想:当AB=AC时,四边形DFGE是矩形.

      先画出符合条件的图形,如下图示:

      当AB=AC时,不难证得△ABE≌△ACE(SAS),得到∠1=∠2,又由AB=AC得到∠ABC=∠ACB,所以∠3=∠4,从而OB=OC,且F、G分别是OB和OC的中点,得到OF=OG,进一步,不难得到DG=EF,从而平行四边形DFGE是平行四边形.

      当然也可用以下办法来证:

      利用等腰三角形的三线合一的性质得到DF⊥FG.

(4)拖动点A,存在四边形DFGE是正方形或菱形(无数多个),如图所示.

或:

【反思】显然只需△BOC为直角三角形,则四边形DFGE是菱形;若△BOC为等腰直角三角形,则四边形DFGE是正方形;若△BOC为等腰三角形,则四边形DFGE是矩形,而显然这些情况是存在的.

【拓展】在原试题的条件下,当四边形DFGE是正方形时,若BC=12,求AB的长.

(答案:AB=6√10.)

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