19. 如图1-7-17,在▱ABCD中,E,F分别是AD,BC上的点,且$DE= CF$,BE和AF的交点为M,CE和DF的交点为N。求证:$MN// AD,MN= \frac {1}{2}AD$。

答案:
证明:连接 $ E F $。
$ \because $ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore A D // B C, A D = B C $。
$ \because D E = C F, \therefore A E = B F $,
$ \therefore $ 四边形 $ A B F E $ 和四边形 $ C D E F $ 都是平行四边形,
$ \therefore A M = M F, F N = N D $,
$ \therefore M N $ 是 $ \triangle A F D $ 的中位线,
$ \therefore M N // A D, M N = \frac { 1 } { 2 } A D $。
$ \because $ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore A D // B C, A D = B C $。
$ \because D E = C F, \therefore A E = B F $,
$ \therefore $ 四边形 $ A B F E $ 和四边形 $ C D E F $ 都是平行四边形,
$ \therefore A M = M F, F N = N D $,
$ \therefore M N $ 是 $ \triangle A F D $ 的中位线,
$ \therefore M N // A D, M N = \frac { 1 } { 2 } A D $。
20. 如图1-7-18,点P是▱ABCD的边DC上一点,且AP和BP分别平分$∠DAB和∠CBA$。
(1)求证:$AP⊥PB$;
(2)如果$AD= 5,AP= 8$,求$\triangle APB$的面积。

(1)求证:$AP⊥PB$;
(2)如果$AD= 5,AP= 8$,求$\triangle APB$的面积。
答案:
(1)证明:
∵ $ A P $ 和 $ B P $ 分别平分 $ \angle D A B $ 和 $ \angle C B A $,
$ \therefore \angle P A B = \frac { 1 } { 2 } \angle D A B, \angle P B A = \frac { 1 } { 2 } \angle C B A $。
又 $ \because $ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore A D // B C, \therefore \angle D A B + \angle C B A = 180 ^ { \circ } $,
$ \therefore \angle P A B + \angle P B A = 90 ^ { \circ } $,
$ \therefore \angle A P B = 180 ^ { \circ } - 90 ^ { \circ } = 90 ^ { \circ } $,
$ \therefore A P \perp P B $。
(2)解:
∵ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore B C = A D = 5 $。
又 $ \because A P $ 和 $ B P $ 分别平分 $ \angle D A B $ 和 $ \angle C B A $,
$ \therefore \angle P A B = \angle P A D = \angle D P A $,
$ \therefore D P = A D = 5 $。
同理 $ P C = B C = 5 $。
$ \therefore A B = D C = D P + P C = 10 $。
$ \therefore $ 在 $ \mathrm { Rt } \triangle A P B $ 中,由勾股定理,得 $ B P = \sqrt { A B ^ { 2 } - A P ^ { 2 } } = \sqrt { 10 ^ { 2 } - 8 ^ { 2 } } = 6 $,
$ \therefore \triangle A P B $ 的面积是 $ \frac { 1 } { 2 } A P \cdot B P = \frac { 1 } { 2 } \times 8 \times 6 = 24 $。
(1)证明:
∵ $ A P $ 和 $ B P $ 分别平分 $ \angle D A B $ 和 $ \angle C B A $,
$ \therefore \angle P A B = \frac { 1 } { 2 } \angle D A B, \angle P B A = \frac { 1 } { 2 } \angle C B A $。
又 $ \because $ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore A D // B C, \therefore \angle D A B + \angle C B A = 180 ^ { \circ } $,
$ \therefore \angle P A B + \angle P B A = 90 ^ { \circ } $,
$ \therefore \angle A P B = 180 ^ { \circ } - 90 ^ { \circ } = 90 ^ { \circ } $,
$ \therefore A P \perp P B $。
(2)解:
∵ 四边形 $ A B C D $ 是平行四边形,
$ \therefore B C = A D = 5 $。
又 $ \because A P $ 和 $ B P $ 分别平分 $ \angle D A B $ 和 $ \angle C B A $,
$ \therefore \angle P A B = \angle P A D = \angle D P A $,
$ \therefore D P = A D = 5 $。
同理 $ P C = B C = 5 $。
$ \therefore A B = D C = D P + P C = 10 $。
$ \therefore $ 在 $ \mathrm { Rt } \triangle A P B $ 中,由勾股定理,得 $ B P = \sqrt { A B ^ { 2 } - A P ^ { 2 } } = \sqrt { 10 ^ { 2 } - 8 ^ { 2 } } = 6 $,
$ \therefore \triangle A P B $ 的面积是 $ \frac { 1 } { 2 } A P \cdot B P = \frac { 1 } { 2 } \times 8 \times 6 = 24 $。
21. 张大伯承包了一个四边形的池塘,如图1-7-19,它的四个角A,B,C,D处均有一棵核桃树,张大伯今年养鱼喜获丰收,明年准备把池塘面积扩大一倍,但又不想毁掉这四棵大树,并且扩建后的池塘呈平行四边形形状。张大伯这一设想是否能实现?请你帮助他解决一下,画出草图,并说明理由。

答案:
解:张大伯这一设想能实现,如图所示。
连接对角线 $ A C, B D $ 交于点 $ O $,过点 $ A $ 作 $ B D $ 的平行线,过点 $ C $ 作 $ B D $ 的平行线,过点 $ B $ 作 $ A C $ 的平行线,过点 $ D $ 作 $ A C $ 的平行线。
四条平行线依次交于 $ M, N, G, H $ 四点,则可得 $ \square A O D H, \square A O B M, \square B O C N, \square O C G D $。
在 $ \triangle A H D $ 和 $ \triangle A O D $ 中, $ A O = H D, A H = O D, A D = A D $,
$ \therefore \triangle A H D \cong \triangle A O D $,
$ \therefore S _ { \triangle A H D } = S _ { \triangle A O D } $。
同理可证, $ S _ { \triangle C O D } = S _ { \triangle C G D }, S _ { \triangle A M B } = S _ { \triangle A O B } $, $ S _ { \triangle C O B } = S _ { \triangle B N C } $。
$ \therefore S _ { \square M N G H } = 2 S _ { \text { 四边形 } A B C D }, \square M N G H $ 即为所求。
解:张大伯这一设想能实现,如图所示。
连接对角线 $ A C, B D $ 交于点 $ O $,过点 $ A $ 作 $ B D $ 的平行线,过点 $ C $ 作 $ B D $ 的平行线,过点 $ B $ 作 $ A C $ 的平行线,过点 $ D $ 作 $ A C $ 的平行线。
四条平行线依次交于 $ M, N, G, H $ 四点,则可得 $ \square A O D H, \square A O B M, \square B O C N, \square O C G D $。
在 $ \triangle A H D $ 和 $ \triangle A O D $ 中, $ A O = H D, A H = O D, A D = A D $,
$ \therefore \triangle A H D \cong \triangle A O D $,
$ \therefore S _ { \triangle A H D } = S _ { \triangle A O D } $。
同理可证, $ S _ { \triangle C O D } = S _ { \triangle C G D }, S _ { \triangle A M B } = S _ { \triangle A O B } $, $ S _ { \triangle C O B } = S _ { \triangle B N C } $。
$ \therefore S _ { \square M N G H } = 2 S _ { \text { 四边形 } A B C D }, \square M N G H $ 即为所求。
查看更多完整答案,请扫码查看