Question

在△ABC中，AD是中线，O为AD的中点，直线a过点O，过A、B、C三点分别作直线a的垂线，垂足分别为G、E、F，当直线a绕点O旋转到与AD垂直时（如图1），易证：BE+CF=2AG，当直线a绕点O旋转到与AD不垂直时，在图2、图3两种情况下，线段BE、CF、AG又有怎样的数量关系？请写出你的猜想，并对图3的猜想给予证明．

Answer 1

（1）解：猜想结果： 图2结论为BE+CF=2AG， 图3结论为BE﹣CF=2AG， （2）证明：连接CE，过D作DQ⊥l，垂足为Q，交CE于H（图4）， ∵∠AGO=∠DQO=90°，∠AOG=∠DOQ（对顶角相等）， 且O为AD的中点即AO=DO， ∴△AOG≌△DOQ（AAS）， 即AG=DQ， ∵BE∥DH∥FC，BD=DC， ∴CH：EH=CD：BD=FQ：EQ， ∴QH是三角形EFC的中位线， ∴BE=2DH，CF=2QH， ∴BE﹣CF=2（DQ+QH）﹣2QH=2DQ=2AG。