我们知道三角形三条中线的交点叫做三角形的重心.经过证明我们可得三角形重心具备下面的性质:重心到顶点的距离与重心到该顶点对边中点的距离之比为2﹕1.请你用此性质解决下面的问题.已知:如图,点O为等腰直角三角形ABC的重心,∠CAB=90°,直线m过点O,过A、B、C三点分别作直线m的垂线,垂足分别为点D、E、F.(1)当直线m与BC平行时(如图1),请你猜想线段BE、CF和AD三者之间的数量关系并证明;(2)当直线m绕点O旋转到与BC不平行时,分别探究在图2、图3这两种情况下,上述结论是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AD、BE、CF三者之间又有怎样的数量关系?请写出你的结论,不需证明.

问题描述:

我们知道三角形三条中线的交点叫做三角形的重心.经过证明我们可得三角形重心具备下面的性质:重心到顶点的距离与重心到该顶点对边中点的距离之比为2﹕1.请你用此性质解决下面的问题.
已知:如图,点O为等腰直角三角形ABC的重心,∠CAB=90°,直线m过点O,过A、B、C三点分别作直线m的垂线,垂足分别为点D、E、F.

(1)当直线m与BC平行时(如图1),请你猜想线段BE、CF和AD三者之间的数量关系并证明;
(2)当直线m绕点O旋转到与BC不平行时,分别探究在图2、图3这两种情况下,上述结论是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AD、BE、CF三者之间又有怎样的数量关系?请写出你的结论,不需证明.

(1)猜想:BE+CF=AD(1分)证明:如图,延长AO交BC于M点,∵点O为等腰直角三角形ABC的重心∴AO=2OM且AM⊥BC又∵EF∥BC∴AM⊥EF∵BE⊥EF,CF⊥EF∴EB∥OM∥CF∴EB=OM=CF∴EB+CF=2OM=AD.(3分)(2)图2结论:BE+CF=...
答案解析:(1)延长AO交BC于M点,由O为等腰直角三角形ABC的重心可得AO=2MO;再通过证明BCFE为矩形,可得BE=MO=CF,即可得AD=EB+CF;
(2)连接AO并延长交BC于点G,过G做GH⊥EF于H,由重心可得AO=2MO;再通过证明△AOD∽△GOH得AD=2HG;然后证得H为EF的中点,据中位线定理HG=

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(EB+CF),即可得AD=EB+CF;
(3)图3不成立,CF-BE=AD.
考试点:相似三角形的判定与性质;三角形的重心;三角形中位线定理;矩形的性质.

知识点:本题主要考查三角形相似的判定及性质,涉及到中位线定理、重心的性质、矩形的性质等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.