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如圖,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,點E是線段AD上的一個動點(E與A、D不重合),G、F、H分別是BE、BC、CE的中點.

    (1)試探索四邊形EGFH的形狀,并說明理由.

    (2)當點E運動到什么位置時,四邊形EGFH是菱形?并加以證明.

(3)若(2)中的菱形EGFH是正方形,請?zhí)剿骶段EF與線段BC的關系,并證明你的結論.

解:(1)四邊形EGFH是平等四邊形

理由是:∵G、G、H分別是BE、BC、CE的中點,

∴GF//EH,GF=EH

∴四邊形EGFH是平形四邊形

(2)當點E是AD的中點,四邊形EGFH是菱形。

證明:∵四邊形ABCD是等腰梯形,∴AB=DC,∠A=∠D

∵AE=DE,∴△ABE≌△DCE,∴BE=CE

∵G、H分別是BE、CE的中點,∴EG=EH

又由(1)知四邊形EGFH是平等四邊形,∴四邊形EGFH是菱形

(3)EF⊥BC,EF=BC

證明:∵四邊形EGFH是正方形,

∵EG=EH,∠BEC=90°

∵G、H分別是BE、CE的中點,∴EB=EC

∵F是BC的中點,

∴EF⊥BC,EF=BC

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