各位關注數學世界的老朋友和新朋友,大家好!數學世界今天將繼續為大家分享初中數學中有關特殊四邊形(菱形)的綜合題,筆者希望通過對習題的分析與講解,能夠為廣大初中生學習四邊形的有關知識提供一些幫助!
一直以來,數學世界都是精心挑選一些數學題分享給大家,希望由此激發學生們對數學這門課程的學習興趣,並能給廣大學生學習數學這門課程提供助力!
今天,數學世界分享一道關於特殊四邊形(菱形)的解答題,涉及了菱形的判定與性質、全等三角形的判定與性質、平行四邊形的判定與性質、勾股定理、三角形面積等知識。下面,數學世界就與大家一起來看題目吧!
例題:(初中數學綜合題)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB於點D,AF平分∠CAB,交CD於點E,交BC於點F.過點F作FG⊥AB於點G,連接EG.
(1)求證:四邊形CEGF是菱形;
(2)若AC=6,AB=10,求CE的長.
知識回顧
菱形:在同一平面內,有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。
平行四邊形的判定:一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形。
平行線的性質: 1.兩直線平行,同位角相等。 2.兩直線平行,內錯角相等。 3.兩直線平行,同旁內角互補。
分析與解答:(請大家注意,想要正確解答一道數學題,必須先將大體思路弄清楚。以下過程可以部分調整,並且可能還有其他不同的解題方法)
(1)證明:∵FG⊥AB,
∴∠AGF=90°=∠ACF,
∵AF平分∠CAB,
∴CF=FG,(由角平分線的性質得出)
在Rt△ACF與Rt△AGF中,
AF=AF,
CF=GF,
(全等三角形的判定)
∴Rt△ACF≌Rt△AGF(HL),
∴∠AFC=∠AFG,
∵CD⊥AB,FG⊥AB,
∴CD∥FG,(平行的判定)
∴∠CEF=∠EFG,(內錯角相等)
∴∠CEF=∠CFE,(等量代換)
∴CE=CF,(等邊對等角)
∴CE=FG,(等量代換)
又∵CE∥FG,(已證)
(一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形.)
∴四邊形CEGF是平行四邊形,
∵CE=CF,(已證)
∴平行四邊形CEGF是菱形.(菱形的判定)
(2)解:∵四邊形CEGF是菱形,
∴CE=GE,
∵∠ACB=90°,
∴BC^2=AB^2 AC^2,(勾股定理)
∵AC=6,AB=10,
∴BC=8,(代入數據計算得出)
∵CD⊥AB,
(根據三角形的面積公式)
∴CD=(AC×BC)/AB
=(6×8)/10
=24/5,
∴AD=√(AC^2 CD^2)
=18/5,(勾股定理)
由(1)知:Rt△ACF≌Rt△AGF,
∴AG=AC=6,
∴DG=AG-AD=6-18/5
=12/5,
設CE=GE=x,則DE=24/5-x,
在Rt△DEG中,由勾股定理得:
(24/5-x)^2+(12/5)^2=x^2,
解得:x=3,
∴CE=3.
(完畢)
這道題是關於特殊四邊形的綜合題,考查了菱形的判定與性質、全等三角形的判定與性質、平行四邊形的判定與性質、勾股定理、三角形面積等知識,熟練掌握菱形的判定與性質以及多次運用勾股定理是解題的關鍵。溫馨提示:朋友們如果有不明白之處或者有更好的解題方法,歡迎大家留言討論。