在矩形ABCD中,E是BC边上的动点(点E不与端点B、C重合),以AE为边,在直线BC的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上,连接AC、FC,并过点F作FH⊥BC,交BC的延长线于点H.
(1)如图1,当AB=BC时;
①求证:矩形AEFG是正方形;
②猜想AC、FC的位置关系,并证明你的猜想.
(2)如图2,当AB≠BC时,上面的猜想还成立吗?若不成立,请说明理由;若成立,请给出证明.
网友回答
解:(1)①证明:当AB=BC时,矩形ABCD是正方形.
∴AB=AD时,∠ABE=∠ADG=90°.
∵∠BAD=∠EAG=90°,
∴∠BAD-∠EAD=∠EAG-∠EAD,
∴∠BAE=∠DAG,
∴△ABE≌△ADG. 已知条件
∴AE=AG.
∴矩形AEFG是正方形.
②猜想:AC⊥FC.?
证明:∵矩形AEFG是正方形,
∴AE=EF,∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEH=90°.
又∵∠AEB+∠EAB=90°,
∴∠EAB=∠FEH.
∵∠ABE=∠EHF=90°,
∴△AEB≌△EFH.
∴BE=HF,AB=EH.
∴BC=EH,∴BE=CH,
∴HF=CH.∴∠FCH=45°.
∵AC是正方形ABCD的对角线,
∴∠ACB=45°.
∴∠ACF=90°,
∴AC⊥FC.
(2)当AB≠BC时,AC⊥FC仍然成立.?
证明:由(1)可知:∠EAB=∠FEH,∠ABE=∠EHF,
∴△AEB∽△EFH,
∴=.
易证△AGD≌△EFH.
∴AD=EH,DG=HF.
∵AD=BC,
∴BC=EH,
∴BE=CH.
∴=,
即=.
∵∠CHF=∠ABC=90°,
∴△CHF∽△ABC,
∴∠HCF=∠BAC.??
∵∠BAC+∠ACB=90°,
∴∠HCF+∠ACB=90°,
∴∠ACF=90°,
∴AC⊥FC.
解析分析:(1)①由已知条件可先判定四边形AEFG为矩形,再根据邻边相等(AB=BC)的矩形为正方形即可判定四边形AEFG为正方形;
②由①可知AE=EF,∠AEF=90°,再由已知条件判定△AEB≌△EFH,进而证明∠ACF=90°,即AC⊥FC;
(2)当AB≠BC时,AC⊥FC仍然成立,首先判定△AEB∽△EFH,再判定△CHF∽△ABC,利用相似三角形的性质:对应角相等即可证明AC⊥FC.
点评:本题考查了矩形的判定方法、正方形的判定方法以及相似三角形的判定和相似三角形的性质,题目综合性很强,难度不小.