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从菱形两条对角线的交点分别向各边引垂线,求证:连结各垂足的四边形是菱形

提示思路:对于几何“文字题”,从分析题设,结论,画图;写已知,求证,直至完成证明,每一步骤都不可缺。对于这类问题,首先根据题设画出准确图形,根据题设及图形翻译成数学语言,即写出已知与求证,然后再去找思路。
    已知:菱形ABCD对角线AC,BD相交于点O,ON⊥AD,OM⊥BC,OE⊥AB,OF⊥DC,点N,M,E,F分别为垂足。

    求证:矩形EMFN是矩形。
    判定四边形是矩形的常用方法是:
    一个角是直角的平行四边形
    对角线相等的平行四边形是矩形
    有三个角是直角的四边形
    由此,本例至少可找到三种证明途径:
    思路一:利用“一个角是直角的平行四边形是矩形”打开思路
    ∵四边形ABCD是菱形
    ∴AD∥BC
    ∵OM⊥BC,∴OM⊥AD
    又∵ON⊥AD,过O只能作一条直线垂直于AD
    ∴M、N、O在一条直线上
    同理:E、F、O也在同一条直线上
    ∵菱形ABCD中,∠1=∠2(菱形性质定理2)
    又∵OE⊥AB,ON⊥AD
    ∴OE=ON
    同理:OE=OM,OM=OF
    ∴OE=OF,OM=ON
    ∴四边形EMFN是平行四边形(平行四边形判定定理3)
    ∵OE=OM=ON
    ∴∠OEM=∠OME,∠OMF=∠OFM
    ∵∠OEM+∠OME+∠OMF+∠OFM=90°×2
    ∴∠OME+∠OMF=90°,即∠EMF=90°
    ∴ EMFN是矩形,(一个角是直角的平行四边形是矩形)
    思路2:利用“对角线相等的平行四边形是矩形”打开思路
    仿思路1可证得四边形EMFN为平行四边形,又∵OE=OM=ON=OF
    ∴OE+OF=OM+ON,即EF=MN
    ∴ EMFN为矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)
    思路3:利用“有三个角是直角的四边形”是矩形打开思路
    仿思路1可证得∠EMF=90°
    同理可证:∠MFN=90°,∠MEN=90°
    ∴四边形EMFN为矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)
    小结:该题把平行四边形、矩形、菱形、正方形串为一体,有一定难度。这就要求我们,从实践中来(学习定义、定理、性质)──上升为理论(理解熟记定义、定理、性质)──指导实践(应用定义、定理、性质去分析解题思路)。在学习中,只要抓住这一学习规律,反复学习,必见成效。尽管平行四边形、矩形、菱形、正方形各种关系盘根错结,采取对比的学习方法,理顺各种从属关系,有意应用学习“规律”,将会收效显著,阅者可在学习中试一试。



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编引日期:2011年6月1日;修改日期:2022年4月13日