Question

【題目】如圖菱形ABCD中，∠ADC=60°，M、N分別為線段AB，BC上兩點，且BM=CN，且AN，CM所在直線相交于E.

（1）證明△BCM≌△CAN；

（2）∠AEM= °；

（3）求證DE平分∠AEC；

（4）試猜想AE，CE，DE之間的數量關系并證明.

Answer 1

【答案】（1）證明見解析；（2）60°；（3）證明見解析；（4）ED=EC+AE，理由見解析.

【解析】試題分析：（1）如圖，連接AC．由題意△ABC，△ADC都是等邊三角形，根據SAS即可證明△BCM≌△CAN．

（2）由△BCM≌△CAN，推出∠BCM=∠CAN，推出∠AEM=∠ACE+∠EAC=∠ACE+∠BCM=60°．

（3）如圖中，作DG⊥AN于G．DH⊥MC交MC的延長線于H．由△DGA≌△DHC，推出DG=DH，由DG⊥AN，DH⊥MC，推出∠DEG=∠DEH．即DE平分∠AEC．

（4）結論：EA+EC=ED．由（3）可知，∠GED=60°，在Rt△DEG中，由∠EDG=30°，推出DE=2EG，易證△DEG≌△DEH，推出EG=EH，推出EA+EC=EG+AG+EH-CH，由△DGA≌△DHC，推出GA=CH，推出EA+EC=2EG=DE，

解：（1）如圖1中，連接AC．

∵四邊形ABCD是菱形，

∴AB=BC=CD=AD，

∵∠ADC=60°，

∴△ACD，△ABC是等邊三角形，

∴BC=AC，∠B=∠ACN=60°，

在△BCM和△CAN中，

，

∴△BCM≌△CAN．

（2）如圖1中，∵△BCM≌△CAN，

∴∠BCM=∠CAN，

∴AEM=∠ACE+∠EAC=∠ACE+∠BCM=60°．

故答案為60．

（3）如圖2中，作DG⊥AN于G．DH⊥MC交MC的延長線于H．

∵∠AEM=60°，

∴∠AEC=120°，

∵∠DGE=∠H=90°，

∴∠GEH+∠GDH=180°，

∴∠GDH=∠ADC=60°，

∴∠ADG=∠CDH，

在△DGA和△DHC中，

，

∴△DGA≌△DHC，

∴DG=DH，

∵DG⊥AN，DH⊥MC，

∴∠DEG=∠DEH．

∴DE平分∠AEC．

（4）結論：EA+EC=ED．理由如下：

如圖2中，由（3）可知，∠GED=60°，

在Rt△DEG中，∵∠EDG=30°，

∴DE=2EG，

易知△DEG≌△DEH，

∴EG=EH，

∴EA+EC=EG+AG+EH-CH，

∵△DGA≌△DHC，

∴GA=CH，

∴EA+EC=2EG=DE，

∴EA+EC=ED．