Question

如圖1，等腰Rt△CEF的斜邊CE在正方形ABCD的邊BC的延長線上，CF＞BC，取線段AE的中點M．
（1）求證：MD=MF，MD⊥MF
（2）若Rt△CEF繞點C順時針旋轉任意角度（如圖2），其他條件不變．（1）中的結論是否仍然成立，若成立，請證明，若不成立，請說明理由．

Answer 1

（1）證明：如圖1，延長DM交CE于點N，
∵M是AE的中點，
∴AM=ME，
∵CE在正方形ABCD的邊BC的延長線上，
∴AD∥CE，
∴∠DAM=∠NEM，
在△ADM與△ENM中，
，
∴△ADM≌△ENM（ASA），
∴DM=MN，AD=NE，
連接DF、FN，
∵△CEF是等腰直角三角形，
∴∠CEF=∠ECF=45°，CF=EF，
∴∠DCF=90°-∠ECF=90°-45°=45°，
∴∠CEF=∠DCF，
在△CDF與△ENF中，
，
∴△CDF≌△ENF（SAS），
∴DF=NF，∠CFD=∠EFN，
∵∠CFE=90°，
∴∠DFN=∠CFD+∠CFN=∠EFN+∠CFN=∠CFE=90°，
又∵DM=MN，
∴MD=MF，MD⊥MF（直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半，等腰三角形三線合一）；

（2）解：仍然成立．理由如下：
如圖2，過點E作EG∥AD交DC的延長線于點G，延長DM交EG于點N，
∴∠DAM=∠NEM，
∵M是AE的中點，
∴AM=ME，
在△ADM與△ENM中，
，
∴△ADM≌△ENM（ASA），
∴DM=MN，AD=NE，
連接DF、FN，
∵四邊形ABCD是正方形，
∴∠G=∠ADC=90°，
∴∠NEF=360°-90°×2-∠GCF=180°-∠GCF，
∠DCF=180°-∠GCF，
∴∠DCF=∠NEF，
在△CDF與△ENF中，
，
∴△CDF≌△ENF（SAS），
∴DF=NF，∠CFD=∠EFN，
∵∠CFE=90°，
∴∠DFN=∠CFD+∠CFN=∠EFN+∠CFN=∠CFE=90°，
又∵DM=MN，
∴MD=MF，MD⊥MF（直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半，等腰三角形三線合一）．
分析：（1）延長DM交CE于點N，利用角邊角定理可以證明△ADM與△ENM全等，根據(jù)全等三角形對應邊相等可得DM=MN，AD=NE，再連接DF、FN，根據(jù)等腰直角三角形兩腰相等，兩個底角都是45°，利用邊角邊定理可以證明△CDF與△ENF全等，根據(jù)全等三角形對應邊相等可得DF=NF，對應角相等可得∠CFD=∠EFN，然后推出∠DFN=∠CFE=90°，再根據(jù)等腰三角形三線合一的性質即可得證；
（2）先過點E作EG∥AD交DC的延長線于點G，然后根據(jù)（1）的思路延長DM交EG于點N，利用角邊角定理可以證明△ADM與△ENM全等，根據(jù)全等三角形對應邊相等可得DM=MN，AD=NE，再連接DF、FN，根據(jù)四邊形的內角和等于360°以及平角等于180°求出∠DCE=∠NEF，再利用邊角邊定理可以證明△CDF與△ENF全等，根據(jù)全等三角形對應邊相等可得DF=NF，對應角相等可得∠CFD=∠EFN，然后推出∠DFN=∠CFE=90°，再根據(jù)等腰三角形三線合一的性質即可得證．
點評：本題考查了正方形的性質，等腰三角形的性質，全等三角形的判定與性質，等腰三角形三線合一的性質，直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半的性質，綜合性較強，需要兩次利用三角形全等證明，思路比較繁瑣．