如图,E是正方形ABCD中CD边上的一点,AB=,把△ADE?绕点A旋转后得△ABF,∠EAF的平分线交BC于点G,连接GE.
(1)求证:EG=FG;
(2)若∠DAE=15°,求GE的长;
(3)当点E位于何处时,△ADE与△CGE相似?并说明理由.
网友回答
(1)证明:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=∠ABC=∠D=∠C=90°,AB=BC=AD=CD=,
∵△ADE?绕点A旋转后得△ABF,
∴△ADE≌△ABF,
∴AE=AF,∠DAE=∠FAB,
∵∠BAD=∠DAE+∠EAB=90°,
∴∠EAF=∠FAB+∠EAB=90°,
∵∠ABF=∠D=90°∠BAF=∠DAE,
∴∠FBG=∠ABF+∠ABC=180°,即点F、B、G在同一直线上,
∵AG平分∠EAF,
∴∠EAG=∠FAG,
在△AEG和△AFG中
∵,
∴△AEG≌△AFG(SAS),
∴EG=FG.
(2)解:∵∠FAG=∠EAG=∠EAF=45°,∠BAF=∠DAE=15°,
∴∠BAG=∠FAG-∠BAF=30°,
∴BG=ABtan∠BAG=×=1,
∴CG=BC-BG=-1,
∵△AEG≌△AFG,
∴∠AGE=∠AGB=90°-∠BAG=60°,
∴∠EGC=180°-∠AGE-∠AGB=60°,
∵∠C=90°,
∴∠CEG=30°,
∴EG=2CG=2(-1)=2-2.
(3)解:当DE=1时,△ADE与△CGE相似,
理由是:∵∠D=∠C=90°,
∴当∠AED=∠GEC或∠AED=∠EGC时,△ADE与△CGE相似
∵△ADE≌△ABF,△AEG≌△AFG,
∴∠AED=∠AFG=∠AEG,
当∠AED=∠EGC时,∠EGC=∠AEG,则AE∥GC,此时D与E重合,△ADE不存在;
当∠AED=∠GEC时,∠AED=∠GEC=∠AEG=60°,
∵∠D=90°,
∴∠ADE=30°,
∵AD=,
∴由勾股定理得:DE=1,
∴CE=-1,
∴当DE=1时,△ADE与△CGE相似.
解析分析:(1)根据SAS证△ADE≌△ABF,推出AE=AF,∠DAE=∠BAF,∠F=∠DEA,根据SAS证△EAG≌△FAG,根据全等三角形的性质推出即可;(2)求出∠FAG=45°,∠FAB=15°,求出∠BAG=30°,求出BG,求出CG长,求出∠EGC=60°,求出∠GEC的度数,即可求出EG;(3)分为两种情况:当∠AED=∠GEC或∠AED=∠EGC,根据相似得出比例式,求出当∠AED=∠EGC时,E和D重合(不存在三角形ADE,舍去),根据相似得出∠AED=∠AEG=∠GEC=60°,在Rt△ADE中求出DE即可.
点评:本题考查了相似三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,正方形的性质,含30度角的直角三角形等知识点,主要考查学生综合运用性质进行推理的能力,题目综合性比较强,有一定的难度.