题目
在正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
E,
F是
BC上的两点,连接
OE,分别过点
B,
F作
OE的垂线
BH,
FM,垂足分别为
H,
M.
(1)若
∠COE=22.5∘,求证:
△OBH≌△EBH;
(2)若
OH=FM,求证:
FE=CE;
(3)若
F是
BC的中点,探究线段
BH,
OH,
FM之间的数量关系,并证明你的结论.
知识点:三角形的中位线定理、三角形中位线定理的证明、圆内接四边形的性质、四点共圆、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质章节:第28章 圆 / 28.2 过三点的圆
答案与解析
答案
(1)证明:
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
∠OBE=45∘,
∵∠COE=22.5∘∴∠BOH=67.5∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠OBH=22.5∘,
∠EBH=22.5∘,
∴∠OBH=∠EBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠BHE=90°BH=BH∠OBH=∠EBH,
∴△OBH≌△EBH(ASA).(2)证明:过点
C作
CG⊥OE,交
OE的延长线于点
G,
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
OB=CO,
∴∠BOH+∠COE=90∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠BOH+∠OBH=90∘,
∴∠COG=∠OBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠OGC=90°∠HBO=∠GOCOB=CO,
∴△OBH≌△COG(AAS),
∴OH=CG,
∵OH=FM,
∴FM=CG,
∵⎩⎨⎧∠FEM=∠CEG∠EMF=∠EGCFM=CG,
∴△FEM≌△CEG(AAS),
∴FE=CE.
(3)BH−OH=2FM.理由如下:
线段
BH,
OH,
FM之间的数量关系为
BH−OH=2FM.理由如下:过点
C作
CG⊥OE,交
OE的延长线于点
G,
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
OB=CO,
∴∠BOH+∠COE=90∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠BOH+∠OBH=90∘,
∴∠COG=∠OBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠OGC=90°∠HBO=∠GOCOB=CO,
∴△OBH≌△COG(AAS),
∴OH=CG,
连接
EG,并延长
EG,交
BH于点
N,
∵BH⊥HG,
CG⊥HG,
BF=CF,
∴BH∥CG,
∴∠NBF=∠GCF,
∵⎩⎨⎧∠NBF=∠GCFBF=CF∠BFN=∠CEG,
∴△BFN≌△CFG(ASA),
∴FN=FG,
BN=CG=OH,
连接
FH,
则
FH=FG,
∵FM⊥HG,
∴MH=MG∴FM=21NH,
∵NH=BH−BN=BH−CG=BH−OH,
∴FM=21(BH−OH),
即
BH−OH=2FM.

解析
(1)证明:
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
∠OBE=45∘,
∵∠COE=22.5∘∴∠BOH=67.5∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠OBH=22.5∘,
∠EBH=22.5∘,
∴∠OBH=∠EBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠BHE=90°BH=BH∠OBH=∠EBH,
∴△OBH≌△EBH(ASA).(2)证明:过点
C作
CG⊥OE,交
OE的延长线于点
G,
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
OB=CO,
∴∠BOH+∠COE=90∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠BOH+∠OBH=90∘,
∴∠COG=∠OBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠OGC=90°∠HBO=∠GOCOB=CO,
∴△OBH≌△COG(AAS),
∴OH=CG,
∵OH=FM,
∴FM=CG,
∵⎩⎨⎧∠FEM=∠CEG∠EMF=∠EGCFM=CG,
∴△FEM≌△CEG(AAS),
∴FE=CE.
(3)BH−OH=2FM.理由如下:
线段
BH,
OH,
FM之间的数量关系为
BH−OH=2FM.理由如下:过点
C作
CG⊥OE,交
OE的延长线于点
G,
∵正方形
ABCD中,对角线
AC,
BD交于点
O,
∴∠BOC=90∘,
OB=CO,
∴∠BOH+∠COE=90∘,
∵∠BHO=90∘,
∴∠BOH+∠OBH=90∘,
∴∠COG=∠OBH,
∵⎩⎨⎧∠BHO=∠OGC=90°∠HBO=∠GOCOB=CO,
∴△OBH≌△COG(AAS),
∴OH=CG,
连接
EG,并延长
EG,交
BH于点
N,
∵BH⊥HG,
CG⊥HG,
BF=CF,
∴BH∥CG,
∴∠NBF=∠GCF,
∵⎩⎨⎧∠NBF=∠GCFBF=CF∠BFN=∠CEG,
∴△BFN≌△CFG(ASA),
∴FN=FG,
BN=CG=OH,
连接
FH,
则
FH=FG,
∵FM⊥HG,
∴MH=MG∴FM=21NH,
∵NH=BH−BN=BH−CG=BH−OH,
∴FM=21(BH−OH),
即
BH−OH=2FM.
