如图,正方形ABCD,BE⊥ED,连接BD,CE.(1)求证:∠EBD=∠ECD;(2)设EB,EC交AD于F,G两点,若AF=2FG,探究线段CG与DG之间的数量关

发布时间:2020-08-11 15:12:59

如图,正方形ABCD,BE⊥ED,连接BD,CE.
(1)求证:∠EBD=∠ECD;
(2)设EB,EC交AD于F,G两点,若AF=2FG,探究线段CG与DG之间的数量关系并证明.

网友回答

(1)证明:如图,过点C作CM⊥BE于M,作CN⊥DE交ED的延长线于N,
∵BE⊥ED,
∴四边形CNEM是矩形,
∴∠DCN+∠DCM=∠MCN=90°,
又∵∠BCM+∠DCM=∠BCD=90°,
∴∠BCM=∠DCN,
正方形ABCD中,BC=CD,
在△BCM和△DCN中,

∴△BCM≌△DCN(AAS),
∴CM=CN,
∴矩形CNEM是正方形,
∴∠CEM=45°,
又∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BDC=45°,
设BD、CE交于点O,
在△BEO中,∠EBO+∠EOB+∠BEO=180°,
在△CDO中,∠COD+∠ODC+∠OCD=180°,
∵∠BOE=∠COD,
∴∠EBO=∠OCD,
即:∠EBD=∠ECD;

(2)解:CG=DG.
理由如下:如图,过点P作BP⊥CE于P,BP的延长线交CD于点Q,连接FQ,
∵∠BEP=45°,
∴∠EBP=90°-45°=45°,
延长DC到点Q,使CR=AF,
在正方形ABCD中,AB=BC,
在△ABF和△CBR中,

∴△ABF≌△CBR(SAS),
∴BF=BR,∠ABF=∠CBR,
∴∠QBR=∠QBC+∠CBR=∠QBC+∠ABF=90°-∠EBP=45°,
∴∠QBR=∠QBF=45°,
在△FBQ和△RBQ中,

∴△FBQ≌△RBQ(SAS),
∴FQ=QR,
∵BP⊥CE,
∴∠CBQ+∠BCP=90°,
又∵∠BCP+∠DCG=∠BCD=90°,
∴∠CBQ=∠DCG,
在△BCQ和△CDG中,

∴△BCQ≌△CDG(ASA),
∴DG=CQ,
设FG=x,DG=CQ=a,
则AF=CR=2FG=2x,AD=AF+FG+DG=2x+x+a=3x+a,
FQ=QR=CQ+CR=DG+AF=a+2x,
FD=FG+DG=x+a,
DQ=CD-CQ=AD-DG=3x+a-a=3x,
在Rt△DQF中,FQ2=FD2+DQ2,
即(a+2x)2=(x+a)2+(3x)2,
解得a=3x,
∴CD=AD=3x+a=2a,
在Rt△CDG中,CG===a,
∴CG=DG.
解析分析:(1)过点C作CM⊥BE于M,作CN⊥DE交ED的延长线于N,可得四边形CNEM是矩形,根据同角的余角相等求出∠BCM=∠DCN,再根据正方形的性质可得BC=CD,然后求出△BCM和△DCN全等,根据全等三角形对应边相等可得CM=CN,从而得到矩形CNEM是正方形,根据正方形的对角线平分一组对角求出∠CEM=45°,再求出∠BDC=45°,设BD、CE交于点O,根据三角形的内角和定理列式整理即可得到∠EBD=∠ECD;
(2)过点P作BP⊥CE于P,BP的延长线交CD于点Q,连接FQ,根据∠BEP=45°求出∠EBP=45°,延长DC到点Q,使CR=AF,根据正方形的性质可得AB=BC,然后利用“边角边”证明△ABF和△CBR全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=BR,全等三角形对应角相等可得∠ABF=∠CBR,然后求出∠QBR=∠QBF=45°,再求出利用“边角边”证明△FBQ和△RBQ全等,根据全等三角形对应边相等可得FQ=QR,再利用“角边角”证明△BCQ和△CDG全等,根据全等三角形对应边相等可得DG=CQ,然后设FG=x,DG=CQ=a,表示出AF=CR=2x,AD=3x+a,再表示出FQ、FD、DQ,在Rt△DQF中,利用勾股定理列式求解得到a=3x,从而求出CD=2a,在Rt△CDG中,利用勾股定理列式求出CG=a,从而得解.

点评:本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,综合性较强,难度较大,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键,难点在于作辅助线后需要多次证明三角形全等.
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