(1)如图1,ABCD是一个正方形花园,要在边AD、DC的E、H处开两个门,且DE=CH,要修建两条小路BE、AF.那么这两条小路长度和位置各有什么关系?并证明你的结论;
(2)如图2,在(1)的图形中,如果要在正方形四边E、H、F、G处各开一个门,并用小路EF、HG连接起来,如果EF⊥GH,求的值;
(3)把(2)中的正方形改为矩形,如图3,AB=a,AD=b,其它条件不变,求的值.
网友回答
解:(1)BE=AH,BE⊥AH
理由:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠D=90°.
∵DE=CH,
∴AD-DE=CD-CH,
即AE=DH.
∵在△ABE和△DAH中
,
∴△ABE≌△DAH(SAS),
∴∠AEB=∠AHD.BE=AH,
∵∠DAH+∠AHD=90°,
∴∠DAH+∠AEB=90°.
∴∠AFE=90°
∴AH⊥BE.
∴BE、AH这两条小路长度和位置分别是BE=AH,BE⊥AH;
(2)如图2,作EN⊥BC于N,交GH于点Q,GM⊥CD于M,
∴∠GMH=∠ENF=90°,AD=GM,EN=CD
∴∠EFN+∠NEF=90°,∠MHG+∠HGM=90°.
∵EF⊥GH,
∴∠EQH=90°.
∴∠EPQ+∠PEQ=90°,∠MGQ+∠EPG=90°,
∴∠PEQ=∠MGQ.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD,
∴GM=EN.
在△ENF和△GMH中,
,
∴△ENF≌△GMH,
∴EF=GH,
∴=1;
(3)如图3,作EN⊥BC于N,交GH于点Q,GM⊥CD于M,
∴∠GMH=∠ENF=90°,AD=GM,EN=CD
∴∠EFN+∠NEF=90°,∠MHG+∠HGM=90°.
∵EF⊥GH,
∴∠EQH=90°.
∴∠EPQ+∠PEQ=90°,∠MGQ+∠EPG=90°,
∴∠PEQ=∠MGQ.
∴△ENF∽△GMH,
∴.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,
∵EN⊥BC,GM⊥CD,
∴EN=AB=a,GM=AD=b,
∴.
解析分析:(1)关键正方形的性质就可以求出AE=DH,进而可以得出△ABE≌△DAH,再由全等三角形的性质就可以得出结论;
(2)如图2,作EN⊥BC于N,交GH于点Q,GM⊥CD于M,根据正方形的性质得出△EFN≌△GHM,就可以得出EF=GH,从而得出结论;
(3)如图3,作EN⊥BC于N,交GH于点Q,GM⊥CD于M,根据正方形的性质得出△EFN∽△GHM,就可以得出,从而得出结论;
点评:本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,相似三角形的判定及性质的运用,本题是一道由特殊到一般的试题,利用相似三角形的性质是关键.