Question

如圖，△ABC中，點(diǎn)O是邊AC上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，過(guò)O作直線(xiàn)MN∥BC，設(shè)MN交∠BCA的平分線(xiàn)于點(diǎn)E，交∠BCA的外角平分線(xiàn)于點(diǎn)F．

（1）探究：線(xiàn)段OE與OF的數(shù)量關(guān)系并加以證明；

（2）當(dāng)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到何處，且△ABC滿(mǎn)足什么條件時(shí)，四邊形AECF是正方形？

（3）當(dāng)點(diǎn)O在邊AC上運(yùn)動(dòng)時(shí)，四邊形BCFE會(huì)是菱形嗎？若是，請(qǐng)證明，若不是，則說(shuō)明理由．

Answer 1

（1）解：OE=OF．理由如下：

∵CE是∠ACB的角平分線(xiàn)，

∴∠ACE=∠BCE，

又∵M(jìn)N∥BC，

∴∠NEC=∠ECB，

∴∠NEC=∠ACE，

∴OE=OC，

∵CF是∠BCA的外角平分線(xiàn)，

∴∠OCF=∠FCD，

又∵M(jìn)N∥BC，

∴∠OFC=∠ECD，

∴∠OFC=∠COF，

∴OF=OC，

∴OE=OF；

（2）△ABC滿(mǎn)足∠ACB為直角的直角三角形時(shí)，四邊形AECF是正方形．

∵當(dāng)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到AC的中點(diǎn)時(shí)，AO=CO，

又∵EO=FO，

∴四邊形AECF是平行四邊形，

∵FO=CO，

∴AO=CO=EO=FO，

∴AO+CO=EO+FO，即AC=EF，

∴四邊形AECF是矩形．

已知MN∥BC，當(dāng)∠ACB=90°，則

∠AOF=∠COE=∠COF=∠AOE=90°，

∴AC⊥EF，

∴四邊形AECF是正方形．

（3）解：不可能．

如圖所示，

∵CE平分∠ACB，CF平分∠ACD，

∴∠ECF=∠ACB+∠ACD=（∠ACB+∠ACD）=90°，

若四邊形BCFE是菱形，則BF⊥EC，

但在△GFC中，不可能存在兩個(gè)角為90°，所以不存在其為菱形．