如图,四边形ABCD是正方形,点G是BC边上任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.(1)求证:△AED≌△BFA;(2)猜想AF、BF、EF三者之间的数量

发布时间:2020-08-12 17:49:21

如图,四边形ABCD是正方形,点G是BC边上任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.
(1)求证:△AED≌△BFA;
(2)猜想AF、BF、EF三者之间的数量关系,并给出证明;
(3)将△ABF绕点A逆时针旋转,使得AB与AD重合,记此时点F的对应点为点F′.若正方形边长为3,求点F′与旋转前的图中点E之间的距离.

网友回答

(1)证明:如图,∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠BAD=∠BAG+∠EAD=90°,
∵DE⊥AG,
∴∠AED=90°,
∴∠EAD+∠ADE=90°,
∴∠ADE=∠BAF,
又∵BF∥DE,
∴∠AFB=∠AED=90°,
在△AED和△BFA中,

∴△AED≌△BFA(AAS);

(2)猜想AF、BF、EF三者之间的数量关系为AF-AE=EF,
理由如下:
证明:∵△AED≌△BFA,
∴BF=AE,
∵AF-AE=EF,
∴AF-BF=EF;

(3)解:如图,将△ABF绕A点旋转到△ADF′,使B与D重合,连接F′E,
根据题意知:∠FAF′=90°,DE=AF′=AF,
∴∠F′AE=∠AED=90°,即∠F′AE+∠AED=180°,
∴AF′∥ED,
∴四边形AEDF′为平行四边形,又∠AED=90°,
∴四边形AEDF′是矩形,
∵AD=3,
∴EF′=AD=3.
解析分析:(1)由四边形ABCD为正方形,可得出∠BAD为90°,AB=AD,进而得到∠BAG与∠EAD互余,又DE垂直于AG,得到∠EAD与∠ADE互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF,利用AAS可得出三角形ABF与三角形ADE全等,
(2)猜想AF、BF、EF三者之间的数量关系为AF-AE=EF,利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE,由AF-AE=EF,等量代换可得证;
(3)将△ABF绕点A逆时针旋转,使得AB与AD重合,记此时点F的对应点为点F′,连接EF′,如图所示,由旋转的性质可得出∠FAF′为直角,AF=AF′,由第一问的全等可得出AF=DE,等量代换可得出DE=AF′=AF,再利用同旁内角互补两直线平行得到AF′与DE平行,根据一组对边平行且相等的四边形为平行四边形可得出AEDF′为平行四边形,再由一个角为直角的平行四边形为矩形可得出AEDF′为矩形,根据矩形的对角线相等可得出EF′=AD,由AD的长即可求出EF′的长.

点评:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,以及旋转的性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.
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