在正方形ABCD中,点E是BC边的中点,过B点作BG⊥AE于点G,交AC于H,交CD于点F.
(1)求证:点F为边DC的中点;
(2)如果正方形的边长为4,求CH的长度;
(3)如果点M是BC上的一点,且AM=MC+CD,探究∠MAD与∠BAE有怎样的数量关系,说明理由.
网友回答
解:(1)证明:∵在正方形ABCD中,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCD=90°,
∵BG⊥AE,
∴∠AGB=90°,
∴∠ABG+∠BAG=90°,
∠ABG+∠GBE=90°,
∴∠BAG=∠GBE,
即,
∴△ABE≌△BCF(AAS),
∴BE=CF,
∵点E是BC边的中点,
∴BE=BC,
∴CF=BC=CD,
∴点F为边CD的中点;
(2)∵AB=BC=4,∠ABC=90°,
∴AC=,
∵在正方形ABCD中,
∴AB∥CD,
∴CH:HA=CF:AB,
由(1)知CF=AB,
∴CH:HA=CF:AB=1:2,
∴CH=AH=AC=;
(3)∠MAD=2∠BAE,
理由如下:
连接AF并延长交BC的延长线于点N,
∵点F为边DC的中点,AD∥BC,
∴DF=FC,∠DAF=∠FNC,
∵∠D=∠FCN,
∴△ADF≌△NCF,
∴CN=AD,∠N=∠FAD,
∵在正方形ABCD中,
∴AD=DC=CN,
∵AM=MC+CD,
∴MC+CN=MC+CD=NM,
∴AM=MN,
∴∠N=∠MAN,
∴∠MAD=∠AMB=2∠DAF,
由(1)可知点F为CD的中点,
∴DF=BE,∠ABE=∠ADF=90°,AB=AD,
∴,
△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠DAF=∠BAE,
∴∠MAD=2∠BAE.
解析分析:(1)利用BG⊥AE,得出∠AGB=90°,进而得出∠BAG=∠GBE,利用AAS得出△ABE≌△BCF,即可得出点F为边DC的中点;
(2)根据AB∥CD,得出CH:HA=CF:AB,由(1)知CF=AB,得出CH:HA=CF:AB=1:2,进而得出CH的长度;
(3)首先证明△ADF≌△NCF,得出CN=AD,∠N=∠FAD,进而得出∠MAD=∠AMB=2∠DAF,再求出△ABE≌△ADF(SAS),得出∠DAF=∠BAE,∠MAD=2∠BAE.
点评:此题主要考查了正方形的性质以及全等三角形的性质与判定,熟练利用全等三角形的性质得出对应角与边之间关系是解题关键.