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阅读下面材料:在数学课上,老师请同学们思考如下问题:如图2,我们把一个四边形ABCD的四边中点E,F,G,H依次连接起来得到的四边形EFGH,称为中点四边形,这个中点四边形是平行四边形

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阅读下面材料:
在数学课上,老师请同学们思考如下问题:如图2,我们把一个四边形ABCD的四边中点E,F,G,H依次连接起来得到的四边形EFGH,称为中点四边形,这个中点四边形是平行四边形吗?
小敏同学认真思考后思路如下(如图1):连接AC.
作业搜
结合小敏的思路作答:
(1)若连接BD,用同样的方法也可以证明四边形EFGH是平行四边形,中点四边形是什么样的特殊平行四边形与四边形ABCD的对角线有着密切关系,当AC与BD满足什么条件时,四边形EFGH是菱形,写出你的结论并证明;
(2)当AC与BD满足什么条件时,四边形EFGH是矩形,直接写出结论;
(3)当AC与BD满足什么条件时,四边形EFGH是正方形,直接写出结论.
▼优质解答
答案和解析
(1)结论:AC=BD.
理由:连接AC,BD
∵E是AB的中点,F是BC的中点,
∴EF∥AC,EF=
1
2
AC,
同理HG∥AC,HG=
1
2
AC,
∴EF∥HG,EF=HG,
∴四边形EFGH是平行四边形;
又∵E、H分别是AB、AD的中点
∴EH=
1
2
BD
又EF=
1
2
AC,
∴当AC=BD时,EF=EH,
∴平行四边形EFGH是菱形.

(2)结论:当AC⊥BD时,四边形EFGH为矩形;
理由:同(2)得:四边形EFGH是平行四边形,
∵AC⊥BD,GH∥AC,
∴GH⊥BD,
∵GF∥BD,作业搜
∴GH⊥GF,
∴∠HGF=90°,
∴四边形EFGH为矩形.

(3)结论:当AC⊥BD,且AC=BD时,四边形EFGH为正方形.
理由:∵EH=
1
2
BD,EF=
1
2
AC,BD=AC,
∴EH=EF,
∵当AC⊥BD时,四边形EFGH是矩形,
∴四边形EFGH是正方形.