题目内容
【题目】如图,以△ABC的各边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG.
(1)求证:△BDE≌△BAC;
(2)求证:四边形ADEG是平行四边形.
(3)直接回答下面两个问题,不必证明:
①当△ABC满足条件_____________________时,四边形ADEG是矩形.
②当△ABC满足条件_____________________时,四边形ADEG是正方形?
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)①∠BAC=135°;②∠BAC=135°且AC=
【解析】
(1)根据全等三角形的判定定理SAS证得△BDE≌△BAC;
(2)由△BDE≌△BAC,可得全等三角形的对应边DE=AG.然后利用正方形对角线的性质、周角的定义推知∠EDA+∠DAG=180°,易证ED∥GA;最后由“一组对边平行且相等”的判定定理证得结论;
(3)①根据“矩形的内角都是直角”易证∠DAG=90°.然后由周角的定义求得∠BAC=135°;
②由“正方形的内角都是直角,四条边都相等”易证∠DAG=90°,且AG=AD.由正方形ABDI和正方形ACHG的性质证得:ACAB.
(1)∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°,∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角).
在△BDE和△BAC中,∵,∴△BDE≌△BAC(SAS);
(2)∵△BDE≌△BAC,∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE.
∵AD是正方形ABDI的对角线,∴∠BDA=∠BAD=45°.
∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°,∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD=360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC,∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180°,∴DE∥AG,∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等).
(3)①当四边形ADEG是矩形时,∠DAG=90°.
则∠BAC=360°﹣∠BAD﹣∠DAG﹣∠GAC=360°﹣45°﹣90°﹣90°=135°,即当∠BAC=135°时,平行四边形ADEG是矩形;
②当四边形ADEG是正方形时,∠DAG=90°,且AG=AD.
由①知,当∠DAG=90°时,∠BAC=135°.
∵四边形ABDI是正方形,∴ADAB.
又∵四边形ACHG是正方形,∴AC=AG,∴ACAB,∴当∠BAC=135°且ACAB时,四边形ADEG是正方形.