9. 如图,在△ABC中,∠BAC=45°,AD⊥BC,垂足为D,将△ACD沿AC折叠为△ACF,将△ABD沿AB折叠为△ABG,延长FC和GB相交于点H.
(1)求证:四边形AFHG为正方形;
(2)若BD=6,CD=4,求AB的长.

(1)求证:四边形AFHG为正方形;
(2)若BD=6,CD=4,求AB的长.
答案
(1)见证明;(2)6√5.
解析
(1)证明:
∵△ABD沿AB折叠为△ABG,∴AG=AD,∠AGB=∠ADB=90°,∠BAG=∠BAD.
∵△ACD沿AC折叠为△ACF,∴AF=AD,∠AFC=∠ADC=90°,∠CAF=∠CAD.
∴AG=AF.
∵∠BAC=45°,∠BAD+∠CAD=∠BAC=45°,
∴∠GAF=∠BAG+∠BAC+∠CAF=∠BAD+∠BAC+∠CAD=45°+45°=90°.
∵∠AGB=90°,H在GB延长线上,∴∠AGH=90°.
同理,∠AFH=90°,∴∠H=90°.
∴四边形AFHG是矩形,又AG=AF,∴四边形AFHG是正方形.
(2)设AD=x,由折叠得AG=AF=AD=x,BG=BD=6,CF=CD=4.
∵四边形AFHG是正方形,∴GH=FH=x.
∴BH=GH-GB=x-6,CH=FH-FC=x-4.
在Rt△BHC中,BC=BD+CD=10,由勾股定理得:
(x-6)²+(x-4)²=10²,解得x=12(x=-2舍去).
在Rt△ABD中,AB=√(AD²+BD²)=√(12²+6²)=6√5.
∵△ABD沿AB折叠为△ABG,∴AG=AD,∠AGB=∠ADB=90°,∠BAG=∠BAD.
∵△ACD沿AC折叠为△ACF,∴AF=AD,∠AFC=∠ADC=90°,∠CAF=∠CAD.
∴AG=AF.
∵∠BAC=45°,∠BAD+∠CAD=∠BAC=45°,
∴∠GAF=∠BAG+∠BAC+∠CAF=∠BAD+∠BAC+∠CAD=45°+45°=90°.
∵∠AGB=90°,H在GB延长线上,∴∠AGH=90°.
同理,∠AFH=90°,∴∠H=90°.
∴四边形AFHG是矩形,又AG=AF,∴四边形AFHG是正方形.
(2)设AD=x,由折叠得AG=AF=AD=x,BG=BD=6,CF=CD=4.
∵四边形AFHG是正方形,∴GH=FH=x.
∴BH=GH-GB=x-6,CH=FH-FC=x-4.
在Rt△BHC中,BC=BD+CD=10,由勾股定理得:
(x-6)²+(x-4)²=10²,解得x=12(x=-2舍去).
在Rt△ABD中,AB=√(AD²+BD²)=√(12²+6²)=6√5.
10. 如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,D是AB的中点,E,F分别是AC,BC上的点(点E不与端点A,C重合),且AE=CF,连接EF并取EF的中点O,连接DO并延长至点G,使GO=OD,连接DE,DF,GE,GF.
(1)求证:四边形EDFG是正方形;
(2)当点E在什么位置时,四边形EDFG的面积最小?并求四边形EDFG面积的最小值.

(1)求证:四边形EDFG是正方形;
(2)当点E在什么位置时,四边形EDFG的面积最小?并求四边形EDFG面积的最小值.
答案
(1)见证明;(2)E是AC中点时,面积最小为4。
解析
(1) 证明:
∵O是EF中点,GO=OD,
∴四边形EDFG是平行四边形。
∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,D是AB中点,
∴AD=CD=BD,∠A=∠DCF=45°,∠ADC=90°。
∵AE=CF,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴DE=DF,∠ADE=∠CDF。
∵∠EDF=∠EDC+∠CDF=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,
∴平行四边形EDFG是正方形。
(2) 设AE=CF=x(0<x<4),则EC=4-x。
在Rt△ECF中,EF²=(4-x)²+x²=2x²-8x+16。
∵四边形EDFG是正方形,
∴面积S=EF²/2=x²-4x+8=(x-2)²+4。
当x=2时,S最小=4。
即E是AC中点时,四边形EDFG面积最小,最小值为4。
∵O是EF中点,GO=OD,
∴四边形EDFG是平行四边形。
∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,D是AB中点,
∴AD=CD=BD,∠A=∠DCF=45°,∠ADC=90°。
∵AE=CF,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴DE=DF,∠ADE=∠CDF。
∵∠EDF=∠EDC+∠CDF=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,
∴平行四边形EDFG是正方形。
(2) 设AE=CF=x(0<x<4),则EC=4-x。
在Rt△ECF中,EF²=(4-x)²+x²=2x²-8x+16。
∵四边形EDFG是正方形,
∴面积S=EF²/2=x²-4x+8=(x-2)²+4。
当x=2时,S最小=4。
即E是AC中点时,四边形EDFG面积最小,最小值为4。
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