解题思路:(1)①先证明是平行四边形,再根据一组邻边相等证明,
②根据三角形中位线定理得到四条边都相等,
③先根据三角形全等证明是平行四边形,再根据对角线互相垂直证明是菱形;
(2)分别表示出三个菱形的面积,根据边的关系即可得出图(1)图(2)的面积都小于图(3)的面积;
(3)根据a与b的大小关系,分a>2b,a=2b和a<2b三种情况讨论;
(4)先作一条对角线,在作出它的垂直平分线分别与矩形的边相交,连接四个交点即可.
(1)①∵AH=BG,AH∥BG,
∴四边形ABGH是平行四边形,
又∵BG=AB,∴平行四边形ABGH是菱形,
即四边形ABGH是矩形ABCD的内接菱形;(2分)
②连接AC、BD,则EF=
1
2AC,EF∥AC;GH=
1
2AC,GH∥AC
∴EF=GH,EF∥GH,
∴四边形EFGH是平行四边形,
又∵BD=AC,
∴平行四边形EFGH是菱形,
即四边形EFGH是矩形ABCD的内接菱形;(3分)
③∵∠OAF=∠OCE,OA=OC,∠AOF=∠COE,
∴△AOF≌△COE,
∴四边形AECF是平行四边形,
又∵EF垂直平分对角线AC,
∴FA=FC
∴平行四边形AECF是菱形,
即四边形AECF是矩形ABCD的内接菱形.(4分)
(2)∵S菱形ABGH=a2<a•AE=S菱形AECF
S菱形EFGH=
1
2EG•FH<
1
2AC•FE=S菱形AECF,
∴图(3)中菱形AECF是这三个不同的矩形ABCD的内接菱形面积最大的.(7分)
(3)∵S菱形ABGH=a2,S菱形EFGH=
1
2EG•FH=
1
2ab
当a>
1
2b时,S菱形ABGH>S菱形EFGH;
当a=
1
2b时,S菱形ABGH=S菱形EFGH;
当a<
1
2b时,S菱形ABGH<S菱形EFGH.(9分)
(4)在矩形ABCD中,还能画出第4种矩形内接菱形
(答案不唯一).如图,AH=CF,EG垂直平分对角线FH.(10分)
点评:
本题考点: 菱形的性质;线段垂直平分线的性质;平行四边形的判定;菱形的判定.
考点点评: 本题综合性较强,主要考查菱形的判定和面积,对学生要求较高,需要在平时的学习中不断努力.