Question

如圖，在△AFC中，AF=AC，B是CF的中點，AH平分∠CAE，作CD⊥AH于D．
（1）證明：四邊形ABCD是矩形．
（2）若BD交AC于O，證明：OB∥AF且OB=

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AF．
（3）若使四邊形ABCD是正方形，需添加一個條件，請直接寫出該條件．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)矩形的有三個角是直角的四邊形是矩形，已知AF=AC，CD⊥AH，所以求證∠BAD=90°，可以證明四邊形ADCE為矩形；
（2）根據(jù)∠EAC=∠AFC+∠ACF，AH是∠CAE的平分線，∠AFC=∠ACF，可以求證AD∥FB，由（1）的結(jié)論可知四邊形ADCE為矩形，B是CF的中點，所以有AD=FB，可以證明四邊形AFBD是平行四邊形，由三角形中位線定理可以證明OB∥AF且OB=

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AF；
（3）給出正確條件即可．我們可以假設當AB=

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FC，由已知可得，BC=

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FC，由（1）的結(jié)論可知四邊形ADCE為矩形，所以證得四邊形ADCE為正方形．

解答：證明：（1）在△AFC中，
∵AF=AC，
∴△ACF是等腰三角形，
∵B是CF的中點，
∴AB⊥FC，∠FAB=∠CAB，
∵AH是△AFC外角∠CAE的平分線，
∴∠EAH=∠CAH，
∴∠BAD=∠BAC+∠CAD=

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×180°=90°，
又∵AB⊥FC，CD⊥AH，
∴∠ABC=∠CDA=90°，
∴四邊形ABCD為矩形；

（2）∴∠EAC=∠AFC+∠ACF，AH是∠CAE的平分線，∠AFC=∠ACF，
∴∠EAH=∠AFC，
∴AD∥FB，
∵FB=BC，AD=BC，
∴AD=FB，
∴四邊形AFBD是平行四邊形，
∴BD∥AF且BD=AF，
∴OB=

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AF，
∴OB∥AF且OB=

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AF；

（3）給出正確條件即可．
例如，當AB=

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FC時，四邊形ABCD是正方形．
∵B是CF的中點，
∴BC=

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FC，
又∵AB=

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FC，
∴BC=AB，
又∵（1）四邊形ABCD為矩形，
∴矩形ADCE是正方形．

點評：主要考查了對矩形的判定，正方形的判定，等腰三角形的性質(zhì)，及角平分線的性質(zhì)等知識點的綜合運用．有利于學生思維能力的訓練．