如图,在三角形ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是三角形ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为点E(1)求证:四边形ADCE为矩形(2)当三角形ABC满足什么条件时,四边形ADCF是一个正方形?并给出证明

问题描述:

如图,在三角形ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是三角形ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为点E
(1)求证:四边形ADCE为矩形
(2)当三角形ABC满足什么条件时,四边形ADCF是一个正方形?并给出证明

(1)由NC平行于AD,可证NC垂直于BC,则证出∠DCN为直角。∠DCN=90°
我们由AB=AC,推出三角形ABC中为等腰直角三角形,AD垂直于BC,则AD平分BC,且平分∠BAC(可证)。
则有∠BAD=∠DAC=二分之一∠BAC,而NA是∠CAM的平分线,则有∠CAN=∠NAM=二分之一∠CAM。角∠CAM +∠BAC是平角,180°。
则有∠DAC+∠CAN=∠BAD+∠NAM=二分之一平角,90°即∠DAN=90°.
四边形ADCN中,∠DAN=∠ADC=∠DCN=90°,有三个角是直角则此四边形为矩形。
(2)2、四边形ADCE是矩形,当然也是平行四边形。
是否是要说明四边形ADCE是正方形呢?
如果是正方形,那么就要CD=AD,
于是,角B=角ACB=角BAD=角CAD
所以,角BAC=90度
即三角形ABC是直角三角形时,四边形ADCE是正方形。

(1)因AB=AC,AD⊥BC,所以∠BAD=∠CAD.
因AN是∠CAM的平分线,所以∠MAN=∠CAN,又因∠CAM是三角形ABC的外角,所以∠CAD+∠CAN=90°,四边形ADCF三个角均为90°,即为矩形.
(2)三角形ABC是等腰直角三角形时,四边形ADCF是一个正方形.AB=AC,AD⊥BC,∠BAC=90°,则∠DAC=45°,AD=CD.相邻两边相等的矩形为正方形.