例。如圖,平行四邊形 ABCD 中,BC = BD. 點 F 是線段 AB 的中點. 過點 C 作CG⊥DB 于點 G,延長 CG 交 DF 于點 H,且 CH = DB.
(1) 若 DH = 1. 求 FH 的值; (2) 連接 FG. 求證: DB = √(2)FG HG.
(1) 解:如下圖 ,在平行四邊形 ABCD 中:BC = AD.
又∵BC = BD,CH = DB.(已知)
∴BC = BD = CH = AD.
∴ △ABD 與 △BHC 都是等腰三角形.
又∵點 F 是線段 AB 的中點.
∴ DF⊥AB. 又∵CG⊥DB .
∴ 點 B, G, H, F 共圓.
∴∠DHC = ∠FBD.
又 AB∥CD, DF⊥AB. → DF⊥CD .
∴∠CDH = ∠DFB = 90°.
又∵CH = DB.
∴ Rt△DHC ≌ Rt△FBD.
∴ DH = FB,CD = DF . 又 DF⊥CD .
∴ △CDF 是等腰直角三角形.
∴∠DFC = 45°. 又∵DF⊥AB .
∴∠BFC =∠DFC = 45°.
又連接 FC 交 BH 于點 O,交圓于點 M.
則 HM = BM.
又∵CH = CB, CM = CM.
∴ △CMB ≌ △CMB.
∴∠HMC = ∠BMC , 故 ∠HMF = ∠BMF.
∴ FH = FB.
∴ FH = FB = DH = 1.
(2) 證明:如圖 2,由(1)的解答知:DF⊥FB,FH = FB.
∴ △BFH 是等腰直角三角形.
由(1)的解答知: 點 B, G, H, F 共圓, 且 HM = BM.
∴∠HMB = 180°- ∠HFB = 180°- 90° = 90°.
∴ △BMH 是等腰直角三角形.
∴四邊形 BMHF 是正方形, 點 O 是此正方形的外心.
又CH⊥DB → 點 G 在圓O 上. → ∠CGM =∠HFM =45°.
∵FM 是圓O 的直徑,∴ FH⊥HM , FG⊥GM.
延長 GM 到點N ,使 GN =GF,則得等腰直角 △FGN.
∴ NF =√(2)FG,∠N = 45°= ∠CGM .
又∵ FH⊥HM , FD⊥BF, FD⊥DC.
∴BF∥MH∥CD,又由(1)知:HF =DH.
∴FM = CM. 又 ∠GMC =∠NMF
∴ △GMC ≌ △NMF.
∴ GC = NF =√(2)FG.
∴ DB = CH = CG HG = √(2)FG HG. 證畢!
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