题目内容
【题目】如图 1,在正方形 ABCD 中,E,F 分别是 AD,CD 上两点,BE 交 AF 于点 G,且 DE=CF.
(1)写出 BE 与 AF 之间的关系,并证明你的结论;
(2)如图 2,若 AB=2,点 E 为 AD 的中点,求 AG 的长度。
(3)在(2)的条件下,连接 GD,试证明 GD 是∠EGF 的角平分线,并求出 GD 的长;
【答案】(1)BE=AF,BE⊥AF,证明见解析;(2);(3)证明见解析;GD=.
【解析】
(1)先判断出△BAE≌△ADF(SAS),得出BE=AF,∠ABE=∠DAF,即可得出结论;
(2)利用面积法计算即可解决问题.
(3)先利用勾股定理求出AF,进而利用面积求出DN,进而判断出AG=DN,再判断出DM=AG,即可得出GD是∠MGN的平分线,进而判断出△DGN是等腰直角三角形即可得出结论.
(1)BE=AF,BE⊥AF,理由:
四边形ABCD是正方形,
∴BA=AD=CD,∠BAE=∠D=90°,
∵DE=CF,
∴AE=DE,
∴△BAE≌△ADF(SAS),
∴BE=AF,∠ABE=∠DAF,
∵∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠DAE+∠AEB=90°,
∴∠BGA=90°,
∴BE⊥AF.
(2)在Rt△ABE中,∵AB=2,AE=1,
∴BE=,
∵S△ABE=ABAE=BEAG,
∴.
(3)如图,过点D作DN⊥AF于N,DM⊥BE交BE的延长线于M,
在Rt△ADF中,根据勾股定理得,,
∵S△ADF=AD×FD=AD×DN,
∴,
∵AG=,
∴AG=DN,
易证,△AEG≌△DEM(AAS),
∴AG=DM,
∴DN=DM,
∵DM⊥BE,DN⊥AF,
∴GD平分∠MGN,
∴∠DGN=∠MGN=45°,
∴△DGN是等腰直角三角形,
∴GD=DN=.