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如图1,正方形ABCD和正方形QMNP,M是正方形ABCD的对称中心,MN交AB于F,QM交AD于E.
(1)猜想:ME与MF的数量关系;
(2)如图2,若将原题中的“正方形”改为“菱形”,且∠M=∠B,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,若将原题中的“正方形”改为“矩形”,且AB:BC=1:2,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并说明理由;
(4)如图4,若将原题中的“正方形”改为平行四边形,且∠M=∠B,AB:BC=m,其它条件不变,求出ME:MF的值.(直接写出答案)

解:(1)ME=MF.

(2)ME=MF.
证明:过点M作MH⊥AD于H,MG⊥AB于G,连接AM.

∵M是菱形ABCD的对称中心,
∴O是菱形ABCD对角线的交点,
∴AM平分∠BAD,
∴MH=MG.
∵∠M=∠B
,∴∠M+∠BAD=180°.
又∠MHA=∠MGF=90°,
∴∠HMG+∠BAD=180°.
∴∠EMF=∠HMG.
∴∠EMH=∠FMG.
∵∠MHE=∠MGF,
∴△MHE≌△MGF,
∴ME=MF.
(3)ME:MF=1:2
证明:过点M作MH⊥AD于H,MG⊥AB于G.

∵∠M=∠B,∴∠A=∠EMF=90°.
又∵∠MHA=∠MGA=90°,
∴∠HMG=90°.
∴∠EMF=∠HMG,∴∠EMH=∠FMG.
∵∠MHE=∠MGF,
∴△MHE∽△MGF,
∴=.
又∵M是矩形ABCD的对称中心,
∴M是矩形ABCD对角线的中点.
又∵MG⊥AB,
∴MG∥BC,
∴MG=BC.
同理可得MH=AB.
∴ME:MF=1:2.

(4)ME:MF=m.
分析:本题是变式拓展题,正方形,菱形的共同特点是:其对称中心到各边的距离相等,可考虑作两边的垂线,构造全等三角形,再对应三角形全等条件求解.而矩形的对称中心到两边距离之比等于其边长之比,方法类似,用相似三角形来解.
点评:本题综合考查全等三角形、相似三角形和四边形的有关知识.注意对三角形全等,相似的综合应用.
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.
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