如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点M,正方形MNPQ与正方形ABCD全等,射线MN与MQ不过A、B、C、D四点且分别交ABCD的边于E、F两点。(1)求证:ME=MF;(2)若将原题中的正

题目简介

如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点M,正方形MNPQ与正方形ABCD全等,射线MN与MQ不过A、B、C、D四点且分别交ABCD的边于E、F两点。(1)求证:ME=MF;(2)若将原题中的正

题目详情

如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点M,正方形MNPQ与正方形ABCD全等,射线MN与MQ不过A、B、C、D四点且分别交ABCD的边于E、F两点。
(1)求证:ME=MF;
(2)若将原题中的正方形改为矩形,且BC=2AB=4,其他条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系。
题型:解答题难度:偏难来源:北京模拟题

答案

解:(1)证明:如图,过点M作MG⊥BC于点G,MH⊥CD于点H
∴∠MGE=∠MHF=90°,
∵M为正方形对角线AC、BD的交点,∴MG=MH,
又∵∠1+∠GMQ=∠2+∠GMQ=90°,∴∠1=∠2,
在△MGE和△MHF中,
∴△MGE≌△MHF,∴ME=MF;
(2)①如图,当MN交BC于点E,MQ交CD于点F时,过点M作MG⊥BC于点G,
MH⊥CD于点H,∴∠MGE=∠MHF=90°,
∵M为矩形对角线AC、BD的交点,
∴∠1+∠GMQ=∠2+∠GMQ=90°,∴∠1=∠2,
在△MCE和△MHF中,
∴△MGE∽△MHF,∴=
∵M为矩形对角线AC,BD的交点,∴MB=MD=MC,
又∵MG⊥BC,MH⊥CD,∴点G、H分别是BC、DC的中点,
∵BC=2AB=4,∴MG=AB,MH=BC,∴=
②如图,当MN的延长线交AB于点E,MQ交BC于点F时,过点M作MG⊥AB于点G,MH⊥BC干点H,∴∠MGE=∠MHF=90°
∵M为矩形对角线AC、BD的交点,∴∠1+∠GMQ=∠2+∠GMQ=90°,∴∠1=∠2在△MGE和△MHF中,
∴△MGE∽△MHF,∴=
∵M为矩形对角线AC、BD的交点,∴MB=MA=MC,
又∵ MG⊥ AB,MH⊥BC,∴点G、H分别是AB、BC的中点,
∵BC=2AB =4,∴MG=BG,MH=AB,∴=2。
③如图,当MN、MQ两边都交边BC,交点分别为E、F时,过点M作MH⊥BC于点H
∴∠MHE=∠MHF=∠NMQ=90°
∴∠1=∠3,∠2=∠4,∴△MEH∽△FEM,△FMH∽△FEM,

∵M为矩形对角线AC、BD的交点,∴点M为AC的中点,
又∵MH⊥BC,∴点M、H分别是AC、BC的中点,
∴BC=2AB=4,∴AB=2,∴MH=1,

④如图,当MN交BC边于点E,MQ交AD边于点F时延长FM交BC于点G,
易证△MFD≌△MGB,∴MF=MG,理由同③得:

综上所述:ME与MF的数量关系是:

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