问题标题:
【在学习了正方形后,数学小组的同学对正方形进行了探究,发现:(1)如图1,在正方形ABCD中,点E为BC边上任意一点(点E不与B、C重合),点F在线段AE上,过点F的直线MN⊥AE,分别交AB、CD于】
问题描述:
在学习了正方形后,数学小组的同学对正方形进行了探究,发现:
(1)如图1,在正方形ABCD中,点E为BC边上任意一点(点E不与B、C重合),点F在线段AE上,过点F的直线MN⊥AE,分别交AB、CD于点M、N.此时,有结论AE=MN,请进行证明;
(2)如图2:当点F为AE中点时,其他条件不变,连接正方形的对角线BD,MN 与BD交于点G,连接BF,此时有结论:BF=FG,请利用图2做出证明.
(3)如图3:当点E为直线BC上的动点时,如果(2)中的其他条件不变,直线MN分别交直线AB、CD于点M、N,请你直接写出线段AE与MN之间的数量关系、线段BF与FG之间的数量关系.
宋彦坡回答:
证明:(1)在图1中,过点D作PD∥MN交AB于P,则∠APD=∠AMN,
∵正方形ABCD,
∴AB=AD,AB∥DC,∠DAB=∠B=90°,
∴四边形PMND是平行四边形且PD=MN,
∵∠B=90°,
∴∠BAE+∠BEA=90°,
∵MN⊥AE于F,
∴∠BAE+∠AMN=90°,
∴∠BEA=∠AMN=∠APD,
又∵AB=AD,∠B=∠DAP=90°,
∴△ABE≌△DAP,
∴AE=PD=MN;
(2)在图2中,连接AG、EG、CG,
由正方形的轴对称性△ABG≌△CBG,
∴AG=CG,∠GAB=∠GCB,
∵MN⊥AE于F,F为AE中点,
∴AG=EG,
∴EG=CG,∠GEC=∠GCE,
∴∠GAB=∠GEC,
由图可知∠GEB+∠GEC=180°,
∴∠GEB+∠GAB=180°,
又∵四边形ABEG的内角和为360°,∠ABE=90°,
∴∠AGE=90°,
在Rt△ABE 和Rt△AGE中,AE为斜边,F为AE的中点,
∴BF=12
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