菱形 $ABCD$ 中,两条对角线 $AC,BD$ 相交于点 $O$,$\angle MON+\angle BCD=180^\circ$,$\angle MON$ 绕点 $O$ 旋转,射线 $OM$ 交边 $BC$ 于点 $E$,射线 $ON$ 交边 $DC$ 于点 $F$,连接 $EF$.
【难度】
【出处】
【标注】
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    几何部分
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    几何模型
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    对角互补模型
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    几何部分
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    几何模型
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    对角互补模型
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    几何部分
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    几何模型
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    对角互补模型
  1. 如图1,当 $\angle ABC=90^\circ$ 时,$\triangle OEF$ 的形状是 
    标注
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      几何部分
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      几何模型
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      对角互补模型
    答案
    等腰直角三角形
    解析
  2. 如图2,当 $\angle ABC=60^\circ$ 时,请判断 $\triangle OEF$ 的形状,并说明理由;
    标注
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      几何部分
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      几何模型
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      对角互补模型
    答案
    $\triangle OEF$ 是等边三角形
    解析
    如图,过点 $O$ 分别作 $BC,CD$ 的垂线,垂足为点 $G,H$.易证 $\triangle EOG\cong \triangle FOH (\mathrm{ASA})$,
    所以 $OE=OF$.
    由已知可得 $\angle BCD=120^\circ$,
    从而 $\angle MON=60^\circ$,
    所以 $\triangle OEF$ 是等边三角形.
  3. 如图3,在 $(1)$ 的条件下,将 $\angle MON$ 的顶点移动到 $AO$ 的中点 $O'$ 处,$\angle MO'N$ 绕点 $O'$ 旋转,仍满足 $\angle MO'N+\angle BCD=180^\circ$,射线 $O'M$ 交直线 $BC$ 于点 $E$,射线 $O'N$ 交直线 $CD$ 于点 $F$,当 $BC=4$,且 $\dfrac{S_{\triangle O'EF}}{S_{ 四边形 ABCD}}=\dfrac 98$ 时,求线段 $CE$ 的长.
    标注
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      几何部分
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      几何模型
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      对角互补模型
    答案
    线段 $CE$ 的长为 $3\sqrt 3+3$ 或 $3\sqrt 3-3$
    解析
    如图,过点 $O'$ 分别作 $BC,CD$ 的垂线,垂足为点 $G,H$.易证 $\triangle EO'G\cong \triangle FO'H (\mathrm{ASA})$,
    所以 $O'E=O'F$,
    从而 $\triangle O'EF$ 是等腰直角三角形.
    由 $\dfrac{S_{\triangle O'EF}}{S_{四边形ABCD}}=\dfrac 98$,可得 $S_{\triangle O'EF}=18$,
    所以 $O'E=O'F=6$.
    而 $O'G=\dfrac 34 AB=3$,所以 $EG=3\sqrt 3$.
    ① 当点 $E$ 在射线 $CB$ 上时,$CE=CG+EG=3\sqrt 3+3$;
    ② 当点 $E$ 在射线 $BC$ 上时,$CE=CG-EG=3\sqrt 3-3$.
    综上,线段 $CE$ 的长为 $3\sqrt 3+3$ 或 $3\sqrt 3-3$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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