题目内容
【题目】如图1,在直角坐标系中,A(0,3),B(3,0),点D为射线OB上一动点(D不与O、B重合),以AD为边在AD右侧作正方形ADEF,连BF、AE相交于点G.
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(1)若点D坐标为(a2+
,0),且a+
,求F点坐标;
(2)在(1)的条件下,求AG的长;
(3)如图2,当D点在线段OB延长线上时,若BD:BF=14,求BG的长.
【答案】(1)F(3,4);(2)
;(3)
.
【解析】
(1)先求出点D的坐标,根据勾股定理求出AD,再判断出△AOD≌△AHF,即可得出结论;(2)先判断△AOD∽△FEM,进而求出EM=
,再判断出△EGM∽△AGF,得出
,即可得出结论;(3)同(1)的方法得出F(3,a+3),得出BF∥OA,再求出a=5,即可得出BF=8,BD=2,再判断出△DBN∽△DOA,求出BN=
,DN=
,利用勾股定理求出AD=
,进而得出AN=
,同(2)的方法得,得出NG=
FG,即可得出结论.
(1)如图1,
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∵a+
,
两边平方得,(a+
)2=3,
∴a2+
=1,∴D(1,0),
∴OD=1,
∵A(0,3),
∴OA=3,
在Rt△AOD中,OA=3,OD=1,根据勾股定理得,AD=
,
∵四边形ADEF是正方形,
∴∠DEF=∠DAF=90°,AF=DE=EF=AD=
,
∴∠DAO+∠FAH=90°,
∵∠DAO+∠ADO=90°,
∴∠ADO=∠FAH,
∵∠AOD=∠FHA=90°,
∴△AOD≌△AHF(AAS),
∴FH=OA=3,AH=OD=1,
∴OH=OA+AH=4,
∴F(3,4);
(2)由(1)知,F(3,4),
∵B(3,0),
∴BF∥OA,
∴BF⊥OB,
∴∠OBF=90°,BF=4,
∵BF∥OA,AD∥EF,
∴∠OAD=∠EFM,
∵∠AOD=∠FEM=90°,
∴△AOD∽△FEM,
∴
=
,
∴
=
,
∴EM=
,
∵AF∥DE,
∴△EGM∽△AGF,
∴
=
=
,
∵AE是正方形ADEF的对角线,
∴AE=
AD=2
,
∴AG=
AE=
.
(3)如图2,设点D(a,0)(a>3)
过点F作FH⊥OA于H,
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同(1)的方法得,△AOD≌△AHF(AAS),
∴FH=OA=3,AH=OD=a,
∴OH=OA+AH=a+3,
∴F(3,a+3);
∵B(3,0),
∴BF∥OA,BF=a+3,BD=a﹣3,
∵BD:BF=1:4,
∴(a﹣3):(a+3)=1:4,
∴a=5,
∴D(5,0),
∴F(3,8),OD=5,
∴BF=8,BD=2,
∵BF∥OA,
∴△DBN∽△DOA,
∴
,
∴
,
∴BN=
,DN=
,
在Rt△AOD中,根据勾股定理得,AD=
,
∵四边形ADEF是正方形,
EF=AD=
,
∴AN=AD﹣DN=
,
同(2)的方法得,△AGN∽△EGF,∴
,
∴
=
,
∴NG=
FG.
∵FG+NG=BF﹣BN=
,
∴FG+
FG=
,
∴FG=
,
∴BG=BF﹣FG=
.