【分析】
要证明四边形$ABCD$是菱形,可先回忆菱形的判定方法,优先考虑“先证平行四边形,再结合特殊条件判定菱形”的思路:
1. 利用$AM// BN$的平行线性质,结合$AC$平分$∠ BAM$的角平分线条件,推导角相等,进而得到边相等$BA=BC$;
2. 再通过$BD⊥ AC$的垂直条件,结合角平分线,推导得出$AB=AD$,从而得到$AD=BC$,结合$AD// BC$证明四边形是平行四边形;
3. 最后利用“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”的判定定理完成证明。
【解析】
证明:
∵ $AM// BN$,
∴ $∠ DAC=∠ BCA$(两直线平行,内错角相等)。
∵ $AC$ 平分 $∠ BAM$,
∴ $∠ DAC=∠ BAC$(角平分线的定义)。
∴ $∠ BCA=∠ BAC$(等量代换)。
∴ $BA=BC$(等角对等边)。
∵ $BD⊥ AC$,
∴ $∠ AOB=∠ AOD=90°$(垂直的定义)。
∵ $∠ DAC=∠ BAC$,根据三角形内角和定理,$∠ ABO=90°-∠ BAC$,$∠ ADO=90°-∠ DAC$,
∴ $∠ ABO=∠ ADO$(等量代换)。
∴ $AB=AD$(等角对等边)。
∴ $AD=BC$(等量代换)。
又
∵ $AD// BC$,
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)。
∵ $BD⊥ AC$,
∴ $□ ABCD$是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)。
【答案】
四边形$ABCD$是菱形得证。
【知识点】
菱形的判定;平行线的性质;等腰三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了几何图形的性质与判定,解题核心是通过角的关系推导边的等量关系,逐步完成平行四边形和菱形的判定,需要学生熟练掌握平行线、角平分线、等腰三角形及菱形相关定理的转化应用,理清角与边的逻辑关联。
【难度系数】
0.6