Question

4．如图，平面内有一等腰直角三角形ABC（∠ACB=90°）和一直线MN．过点C作CE⊥MN于点E，过点B作BF⊥MN于点F，小明同学过点C作BF的垂线，如图1，利用三角形全等证得AF+BF=2CE．
（1）若三角板绕点A顺时针旋转至图2的位置，其他条件不变，试猜想线段AF、BF、CE之间的数量关系，并证明你的猜想．
（2）若三角板绕点A顺时针旋转至图3的位置，其他条件不变，则线段AF、BF、CE之间的数量关系为BF-AF=2CE．

Answer 1

分析 （1）过点C作CG⊥BF，交BF延长线于点G，易证△CBG≌△CAE，根据全等三角形的对应边相等，即可证得AF+BF=2CE；
（2）过点C做CD⊥BF，交FB的于点D，易证△ACE≌△BCD，根据全等三角形的对应边相等，即可证得BF-AF=2CE．

解答 解：（1）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，
$\left\{\begin{array}{l}{∠AEC=∠CGB}\\{∠ACE=∠BCG}\\{AC=BC}\end{array}\right.$，
∴△CBG≌△CAE（AAS），
∴AE=BG，
∵AF=AE+EF，
∴AF=BG+CE=BF+FG+CE=2CE+BF，
∴AF-BF=2CE；

（2）BF-AF=2CE；
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，
$\left\{\begin{array}{l}{∠AEC=∠CDB}\\{∠ACE=∠BCD}\\{AC=BC}\end{array}\right.$，
∴△CBD≌△CAE（AAS），
∴AE=BD，
∵AF=AE-EF，
∴AF=BD-CE=BF-FD-CE=BF-2CE，
∴BF-AF=2CE．
故答案为：BF-AF=2CE．

点评 此题考查几何变换问题，全等三角形的判定和性质，正确作出垂线，构造全等三角形是解决本题的关键．