题目内容
【题目】四边形ABCD是正方形,△BEF是等腰直角三角形,∠BEF=90°,BE=EF,连接DF,G为DF的中点,连接EG,CG,EC.
(1)问题发现:如图1,若点E在CB的延长线上,直接写出EG与GC的位置关系及
的值;
(1)操作探究:将图1中的△BEF绕点B顺时针旋转至图2所示位置,请问(1)中所得的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;
(2)解决问题:将图1中的△BEF绕点B顺时针旋转,若BE=1,AB=
,当E,F,D三点共线时,请直接写出CE的长.
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【答案】(1)
,
;(2)成立,理由见解析;(3)
或![]()
【解析】
(1)过G作GH⊥EC于H,推出EF∥GH∥DC,求出H为EC中点,根据梯形的中位线求出EG=GC,GH=
(EF+DC)=
(EB+BC),推出GH=EH=BC,根据直角三角形的判定推出△EGC是等腰直角三角形即可.
(2)延长EG到H,使EG=GH,连接CH、EC,过E作BC的垂线EM,延长CD,证△EFG≌△HDG,推出DH=EF=BE,∠FEG=∠DHG,求出∠EBC=∠HDC,证出△EBC≌△HDC,推出CE=CH,∠BCE=∠DCH,求出△ECH是等腰直角三角形,即可得出答案.
(3)分类讨论,画出图形,根据勾股定理,即可求出EC的长度.
(1)EG⊥CG,
,理由是:
如图1,过G作GH⊥EC于H,
∵∠FEB=∠DCB=90°,∴EF∥GH∥DC.
∵G为DF中点,∴H为EC中点.
∴EG=GC,GH=
(EF+DC)=
(EB+BC),即GH=EH=BC.
∴∠EGC=90°,即△EGC是等腰直角三角形.
∴![]()
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(2)结论还成立,理由是:
如图2,延长
到
,使
,连接
、
,
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∵在
和
中
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∴
,
∴
,
,
∵![]()
∴![]()
∵![]()
![]()
∴![]()
在
和
中
![]()
∴
.
∴
,
,
∴
,
∴
是等腰直角三角形,
∵
为
的中点,
∴
,
,即(1)中的结论仍然成立;
(3)
或
理由如下:
当△BEF在BC的上方时,连接BD,CE
∵在正方形ABCD,AB=AD=
,
∴BD=
.
∴DE=![]()
∴DF=DE-EF=
.
由(1)可知∠EGC=90°
∴CG⊥FD
∵G为FD中点
∴CG垂直平分FD
∴
∴
在Rt△DGC中,
在Rt△ECG中,
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当△BEF在BC的上方时,连接BD,CE
在正方形ABCD中,
,∠ABC=90°
∴∠EBC=90°
在Rt△EBC中,
故EC的长为
或
故答案为:
或![]()
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