Question

【題目】已知：正方形ABCD，E為平面內(nèi)任意一點(diǎn)，連接DE，將線段DE繞點(diǎn)D順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到DG，連接EC，AG．
（1）當(dāng)點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi)部時(shí)， ①根依題意，在圖1中補(bǔ)全圖形；
②判斷AG與CE的數(shù)量關(guān)系與位置關(guān)系并寫出證明思路．

（2）當(dāng)點(diǎn)B，D，G在一條直線時(shí)，若AD=4，DG=2 ，求CE的長．（可在備用圖中畫圖）

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi)部時(shí)，

①根依題意，補(bǔ)全圖形如圖1：

②AG=CE，AG⊥CE．

理由：

在正方形ABCD，

∴AD=CD，∠ADC=90°，

∵由DE繞著點(diǎn)D順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得DG，

∴∠GDE=∠ADC=90°，GD=DE，

∴∠GDA=∠EDC

在△AGD和△CED中， ，

∴△AGD≌△CED，

∴AG=CE．

延長CE分別交AG、AD于點(diǎn)F、H，

由①中結(jié)論△AGD≌△CED，

∴∠GAD=∠ECD，

∵∠AHF=∠CHD，

∴∠AFH=∠HDC=90°，

∴AG⊥CE．

（2）解：①當(dāng)點(diǎn)G在線段BD的延長線上時(shí)，如圖3所示．

過G作GM⊥AD于M．

∵BD是正方形ABCD的對(duì)角線，

∴∠ADB=∠GDM=45°．

∵GM⊥AD，DG=2

∴MD=MG=2，

∴AM=AD+DM=6

在Rt△AMG中，由勾股定理，得

AG= =2 ，

∴CE=AG=2

②當(dāng)點(diǎn)G在線段BD上時(shí)，如圖4所示，

過G作GM⊥AD于M．

∵BD是正方形ABCD的對(duì)角線，

∴∠ADG=45°

∵GM⊥AD，DG=2

∴MD=MG=2，

∴AM=AD﹣MG=2

在Rt△AMG中，由勾股定理，得

AG= =2

∴CE=AG=2

故CE的長為2 或2 ．

【解析】（1）①根據(jù)題意補(bǔ)全圖形，

②先判斷出∠GDA=∠EDC，進(jìn)而得出△AGD≌△CED，即可得出AG=CE，最后判斷出∠AFH=∠HDC=90°即可得出結(jié)論；（2）分兩種情況，①當(dāng)點(diǎn)G在線段BD的延長線上時(shí)和②當(dāng)點(diǎn)G在線段BD上時(shí)，構(gòu)造直角三角形利用勾股定理即可得出結(jié)論．

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解圖形的旋轉(zhuǎn)的相關(guān)知識(shí)，掌握每一個(gè)點(diǎn)都繞旋轉(zhuǎn)中心沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)了相同的角度，任意一對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心的連線所成的角都是旋轉(zhuǎn)角，對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等．旋轉(zhuǎn)的方向、角度、旋轉(zhuǎn)中心是它的三要素．