Question

【題目】在正方形ABCD的邊AB上任取一點(diǎn)E，作EF⊥AB交BD于點(diǎn)F，取FD的中點(diǎn)G，連接EG、CG，如圖（1），易證 EG=CG且EG⊥CG．

（1）將△BEF繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，如圖（2），則線段EG和CG有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系？請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想．

（2）將△BEF繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°，如圖（3），則線段EG和CG又有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系？請(qǐng)寫(xiě)出你的猜想，并加以證明．

Answer 1

【答案】（1）EG=CG，EG⊥CG．（2）EG⊥CG．見(jiàn)解析

【解析】

試題分析：從圖（1）中尋找證明結(jié)論的思路：延長(zhǎng)FE交DC邊于M，連MG．構(gòu)造出△GFE≌△GMC．易得結(jié)論；在圖（2）、（3）中借鑒此解法證明．

解：（1）EG=CG，EG⊥CG．

（2）EG=CG，EG⊥CG．

證明：延長(zhǎng)FE交DC延長(zhǎng)線于M，連MG．

∵∠AEM=90°，∠EBC=90°，∠BCM=90°，

∴四邊形BEMC是矩形．

∴BE=CM，∠EMC=90°，

由圖（3）可知，

∵BD平分∠ABC，∠ABC=90°，

∴∠EBF=45°，

又∵EF⊥AB，

∴△BEF為等腰直角三角形

∴BE=EF，∠F=45°．

∴EF=CM．

∵∠EMC=90°，F(xiàn)G=DG，

∴MG=FD=FG．

∵BC=EM，BC=CD，

∴EM=CD．

∵EF=CM，

∴FM=DM，

又∵FG=DG，

∠CMG=∠EMC=45°，

∴∠F=∠GMC．

∵在△GFE與△GMC中，，

∴△GFE≌△GMC（SAS）．

∴EG=CG，∠FGE=∠MGC.

∵∠FMC=90°，MF=MD，F(xiàn)G=DG，

∴MG⊥FD，

∴∠FGE+∠EGM=90°，

∴∠MGC+∠EGM=90°，

即∠EGC=90°，

∴EG⊥CG．