Question

【題目】如圖，點 E 是邊長為 1 的正方形 ABCD 的對角線 BD 上的一個動點（不與 B、D 兩點重合），過點 E 作直線 MN∥DC，交 AD 于 M，交 BC 于 N，連接 AE，作 EF⊥AE 于 E，交直線 CB 于 F．

（1）如圖 1，當(dāng)點 F 在線段 CB 上時，通過觀察或測量，猜想△AEF 的形狀，并證明你的猜想；

（2）如圖 2，當(dāng)點 F 在線段 CB 的延長線上時，其它條件不變，（1）中的結(jié)論還成立嗎？若成立，請給出證明；若不成立，請說明理由；

（3）在點 E 從點D 向點B 的運動過程中，四邊形 AFNM 的面積是否會發(fā)生變化？若發(fā)生了變化，請說明理由；若沒有發(fā)生變化，請求出其面積的值．

Answer 1

【答案】（1）△AEF是等腰直角三角形，證明見解析；（2）△AEF是等腰直角三角形，證明見解析；（3）四邊形 AFNM 的面積沒有發(fā)生改變，都是．

【解析】

根據(jù)四邊形 ABCD 是正方形，BD 是對角線，且 MN∥BA，求證△

DEM 和△BNE 都是等腰直角三角形．又利用 EF⊥AE，可得∠EFN=∠AEM，然后即可求證，△AME≌△ENF；

利用（1）中證法求出 BN=EN=AM，∠AEM=∠EFN，即可得出答案；

分兩種情況進行討論：（i）當(dāng)點 E 運動到 BD 的中點時，利用四邊形 AFNM

是矩形，可得 S四邊形AFNM=

（ii）當(dāng)點 E 不在 BD 的中點時，點 E 在運動（與點 B、D 不重合）的過程中，四邊形 AFNM 是直角梯形．由（1）知，△AME≌△ENF，同理，圖（2）△AME≌△ENF，然后即可得出結(jié)論．

（1）∵四邊形 ABCD 是正方形，BD 是對角線，且 MN∥AB，

∴四邊形 ABNM 和四邊形 MNCD 都是矩形，

△NEB 和△MDE 都是等腰直角三角形．

∴∠AEF=∠ENF=90°，MN=BC=AB，EN=BN

即 EN=AM，

又∵∠AEM+∠FEN=90°，∠AEM+∠EAM=90°

∴∠EAM=∠FEN，

∵∠AME=∠ENF=90°，

∴△AME≌△ENF（ASA）；

∴AE=BE，

∵AE⊥EF，

∴△AEF 是等腰直角三角形；

（2）由（1）同理可得：

∴BN=EN=AM，

∠AEM=∠EFN，

∵∠AME=∠ENF=90°

∴△AME≌△ENF（ASA）；

∴AE=EF，

∵AE⊥EF，

∴△AEF 是等腰直角三角形；

四邊形 AFNM 的面積沒有發(fā)生變化

（i）當(dāng)點 E 運動到 BD 的中點時，

四邊形 AFNM 是矩形，S 四邊形AFNM=

（ii）當(dāng)點 E 不在 BD 的中點時，點 E 在運動（與點 B、D 不重合）的過程中，四邊形 AFNM 是直角梯形．

由（1）知，△AME≌△ENF，

同理，圖（2），△AME≌△ENF，

∴FN=EM=DM．

∴FN+AM=DM+AM=AD=1

這時，S 四邊形AFNM

綜合（i）、（ii）可知四邊形 AFNM 的面積沒有發(fā)生改變，都是．