点G是正方形ABCD边AB的中点,点E是射线BC上一点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角平分线CF于点F,连接EG.(1)若E为BC的中点(如图1)①求证:△AE

发布时间:2020-08-08 19:02:07

点G是正方形ABCD边AB的中点,点E是射线BC上一点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角平分线CF于点F,连接EG.

(1)若E为BC的中点(如图1)
①求证:△AEG≌△EFC;
②连接DF,DB,求证:DF⊥BD;
(2)若E是BC延长线上一点(如图2),则线段CF和BE之间存在怎样的数量关系,给出你的结论并证明.

网友回答

解:(1)①∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABD=∠BDC=45°.
∵点G、E分别是AB、BC的中点,
∴AG=BG=AB,BE=CE=BC,
∴AG=BG=BE=CE.
∴∠BGE=45°,
∴∠AGE=135°.
∵CF平分∠DCN,
∴∠DCF=∠NCF=45°,
∴∠ECF=135°.
∴∠AGE=∠ECF.
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEN=90°.
∵∠AEB+∠BNE=90°,
∴∠BAE=∠FEC,
在△AEG≌△EFC中,

∴△AEG≌△EFC(ASA)
②作FN⊥BC于N,
∴∠FNC=90°,
∴∠ABE=∠ENF.
∵△AEG≌△EFC,
∴AE=EF.
在△ABE和△ENF中,

∴△ABE≌△ENF(AAS),
∴FN=BE,
∵∠CFN=45°,
∴CF=FN.
设AB=CD=AD=CD=2a,
∴BD=2a,CF=a,
∴,,
∴,
∵∠ABD=∠FCD=45°,
∴△ABD∽△FCD,
∴∠ADB=∠FDC=45°,
∴∠BDF=90°,
∴DF⊥BD.
(2)CF=BE.理由:
延长BA到M,使AM=CE,作FG⊥BC的延长线于G,
∴∠FGE=90°,
∴∠ABE=∠FGE.
在Rt△CFG中,由勾股定理.得
∴CF=FG.
∴∠FGE=∠ABE.
∵∠AEF=90°,
∴∠FEG+∠AEB=90°.
∵∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠FEG,
∴∠MAE=∠CEF.
∵AB=BC,
∴AB+AM=BC+CE,
即BM=BE.
∴∠M=45°,
∴∠M=∠FCE.
在△AME和△ECF中,

∴AE=EF,∠MAE=∠CEF,
∴∠BAE=∠GEF
在△ABE和△CGF中,

∴△ABE≌△CGF(AAS)
∴BE=FG,
∴CF=BE.
解析分析:(1)①由正方形的性质及G是AB的中点、E是BC的中点可以求出∠AGE=135°,AG=EC,∠GAE=∠CEF,从而得出结论;
②设正方形的边长为2a,由条件可以得出AG=EC=a,如图1,作FN⊥BC于N,由条件证明△ABE≌△ENF,可以得出BE=FN=a,就有CN=a,CF=a,得出,,,就可以得出△ABD∽△FCD,就可以得出∠ADB=∠FDC=45°,得出∠BDF=90°,得出结论;
(2)延长BA到M,使AM=CE,作FG⊥BC的延长线于G,证明△AME≌△ECF,得出AE=EF,证明△ABE≌△CGF,可以得出GF=BE,从而可以得出CF与BE的关系.

点评:本题考查了正方形的性质:正方形四条边都相等,四个角为等于90°;正方形的对角线相等且互相垂直平分.也考查了全等三角形的判定与性质.在解答时证明三角形全等和相似是关键.
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