题目内容
【题目】如图1,点G是正方形ABCD对角线CA的延长线上任意一点,以线段AG为边作一个正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H.
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(1)求证:EB=GD且EB⊥GD;
(2)若AB=2,AG=
,求
的长;
(3)如图2,正方形AEFG绕点A逆时针旋转
连结DE,BG,
与
的面积之差是否会发生变化?若不变,请求出
与
的面积之差;若变化,请说明理由.
【答案】(1)见解析; (2)
;(3)不变,
与
的面积之差为0
【解析】
(1)在△GAD和△EAB中,∠GAD=90°+∠EAD,∠EAB=90°+∠EAD,得到∠GAD=∠EAB,从而△EAB≌△GAD,即EB=GD;由∠AEB=∠AGD,∠EOH=∠AOG,即可得出∠EHG=∠EAG=90°;
(2)设BD与AC交于点O,由AB=AD=2,在Rt△ABD中求得DB,在Rt△GOD中利用勾股定理即可求得结果;
(3)作BQ⊥GA交GA的延长线于Q,作DP⊥EA交EA于P,可证得∠1=∠2,根据“AAS”可判断△PDA≌△QBA,所以PD=BQ,然后根据三角形面积公式得到
,保持不变.
(1)如图1,![]()
∵四边形EFGA和四边形ABCD是正方形,
∴AG=AE,AB=AD,∠EAG=90°,∠DAB=90°,
∠GAD=90°+∠EAD,∠EAB=90°+∠EAD,
∴∠GAD=∠EAB,
在△EAB和△GAD中,
,
∴△EAB≌△GAD(SAS),
∴EB=GD;∠AEB=∠AGD,
∵∠EOH=∠AOG,
∴∠EHG=∠EAG=90°,
∴EB=GD且EB⊥GD;
(2)如图2,连接BD,BD与AC交于点O,![]()
∵AB=AD=2,
在Rt△ABD中,
,
∴AO=DO=
,
∴
,
∴
;
(3)不变,
.理由如下:
作BQ⊥GA交GA的延长线于Q,作DP⊥EA交EA于P,如图3,
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正方形ABCD和正方形AEFG中,
∠EAG=∠DAB=90°,AD=AB,
∴∠EAD+∠BAG+∠EAG+∠DAB =360
,则∠BAG=180°-∠EAD,
∵∠1=90°-∠EAD,∠2=∠BAG -90°=180°-∠EAD -90°=90°-∠EAD,
∴∠1=∠2,
在△PDA和△QBA中,
,
∴△PDA≌△QBA(AAS),
∴DP=BQ,
∵
,
,
∴
.