题目内容
【题目】如图,在等腰直角△ABC中,∠C是直角,点A在直线MN上,过点C作CE⊥MN于点E,过点B作BF⊥MN于点F.
(1)如图1,当C,B两点均在直线MN的上方时,
①直接写出线段AE,BF与CE的数量关系.
②猜测线段AF,BF与CE的数量关系,不必写出证明过程.
(2)将等腰直角△ABC绕着点A顺时针旋转至图2位置时,线段AF,BF与CE又有怎样的数量关系,请写出你的猜想,并写出证明过程.
(3)将等腰直角△ABC绕着点A继续旋转至图3位置时,BF与AC交于点G,若AF=3,BF=7,直接写出FG的长度.
【答案】(1)①AE+BF =EC;②AF+BF=2CE;(2)AF﹣BF=2CE,证明见解析;(3)FG=.
【解析】
(1)①只要证明△ACE≌△BCD(AAS),推出AE=BD,CE=CD,推出四边形CEFD为正方形,即可解决问题;
②利用①中结论即可解决问题;
(2)首先证明BF-AF=2CE.由AF=3,BF=7,推出CE=EF=2,AE=AF+EF=5,由FG∥EC,可知,由此即可解决问题;
(1)证明:①如图1,过点C做CD⊥BF,交FB的延长线于点D,
∵CE⊥MN,CD⊥BF,
∴∠CEA=∠D=90°,
∵CE⊥MN,CD⊥BF,BF⊥MN,
∴四边形CEFD为矩形,
∴∠ECD=90°,
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACB-∠ECB=∠ECD-∠ECB,
即∠ACE=∠BCD,
又∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AC=BC,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(AAS),
∴AE=BD,CE=CD,
又∵四边形CEFD为矩形,
∴四边形CEFD为正方形,
∴CE=EF=DF=CD,
∴AE+BF=DB+BF=DF=EC.
②由①可知:AF+BF=AE+EF+BF
=BD+EF+BF
=DF+EF
=2CE,
(2)AF-BF=2CE
图2中,过点C作CG⊥BF,交BF延长线于点G,
∵AC=BC
可得∠AEC=∠CGB,
∠ACE=∠BCG,
在△CBG和△CAE中,
,
∴△CBG≌△CAE(AAS),
∴AE=BG,
∵AF=AE+EF,
∴AF=BG+CE=BF+FG+CE=2CE+BF,
∴AF-BF=2CE;
(3)如图3,过点C做CD⊥BF,交FB的于点D,
∵AC=BC
可得∠AEC=∠CDB,
∠ACE=∠BCD,
在△CBD和△CAE中,
,
∴△CBD≌△CAE(AAS),
∴AE=BD,
∵AF=AE-EF,
∴AF=BD-CE=BF-FD-CE=BF-2CE,
∴BF-AF=2CE.
∵AF=3,BF=7,
∴CE=EF=2,AE=AF+EF=5,
∵FG∥EC,
∴,
∴,
∴FG=.