已知  $\triangle ABC$  中,$M$  为  $BC$  的中点,直线  $m$  绕点  $A$  旋转,过  $B,M,C$  分别作  $BD\perp m$  于点  $D$,$ME\perp m$  于点  $E$,$CF\perp m$  于点  $F$.
当直线  $m$  经过  $B$  点时,如图 1,易证  $EM={\dfrac{1}{2}}CF$,当直线  $m$  不经过  $B$  点,旋转到如图 2 、图 3 的位置时,线段  $BD,ME,CF$  之间有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,并选择一种情况加以证明.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何模型
    >
    中点模型
【答案】
图 2 的结论为  $ME={\dfrac{1}{2}}\left(BD+CF\right)$.
图 3 的结论为  $ME={\dfrac{1}{2}}\left(CF-BD\right)$.
图 2 的结论证明如下:
连接  $DM$  并延长交  $FC$  的延长线于点  $K$,因为 $ BD\perp m$,$CF\perp m$,
所以 $BD\parallel CF$,
所以 $\angle DBM=\angle KCM$.
因为  $ \angle DMB=\angle CMK$,$BM=MC$,
所以 $ \triangle DBM \cong \triangle KCM$,
所以 $ DB=CK$,$DM=MK$.
由 $(1)$ 知  $EM={\dfrac{1}{2}}FK$,
所以 $ME={\dfrac{1}{2}}\left(CF+CK\right)={\dfrac{1}{2}}\left(CF+DB\right)$.
图 3 的结论证明如下:
连接  $DM$  并延长交  $FC$  于点  $K$,因为 $BD\perp m$,$CF\perp m$,
所以 $ BD\parallel CF$,
所以 $ \angle MBD=\angle KCM$.
因为 $\angle DMB=\angle CMK$,$BM=MC$,
所以  $ \triangle DBM \cong \triangle KCM$,
所以 $DB=CK $,$DM=MK$,
由 $(1)$ 知  $EM={\dfrac{1}{2}}FK$,
所以  $ME={\dfrac{1}{2}}\left(CF-CK\right)={\dfrac{1}{2}}\left(CF-DB\right)$.
【解析】
答案 解析 备注
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