15. (★★)如图,四边形ABCD是正方形, E是DC上一点,F是CB的延长线上的点,且 DE=BF,连接AE,AF,EF.
(1) 求证: $ △ A D E≌ △ A B F. $
(2) 若 BC=9,DE=3,求 EF的长.

(1) 求证: $ △ A D E≌ △ A B F. $
(2) 若 BC=9,DE=3,求 EF的长.
答案
15. (1)
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ADE = ∠ABC = ∠C = 90°,AD = AB.
∴ ∠ABF = 180° - ∠ABC = 90°.
∴ ∠ADE = ∠ABF.
在△ADE和△ABF中,
{
AD=AB,
∠ADE=∠ABF,
DE=BF
}
∴ △ADE≌△ABF(SAS).
(2)
∵ △ADE≌△ABF,DE = 3,
∴ BF = DE = 3.
∵ DC = BC = 9,
∴ CF = BC + BF = 9 + 3 = 12,CE = DC - DE = 9 - 3 = 6.
在Rt△FCE中,EF = √(CF² + CE²)= √(12² + 6²)= 6√5,即EF的长为6√5.
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ADE = ∠ABC = ∠C = 90°,AD = AB.
∴ ∠ABF = 180° - ∠ABC = 90°.
∴ ∠ADE = ∠ABF.
在△ADE和△ABF中,
{
AD=AB,
∠ADE=∠ABF,
DE=BF
}
∴ △ADE≌△ABF(SAS).
(2)
∵ △ADE≌△ABF,DE = 3,
∴ BF = DE = 3.
∵ DC = BC = 9,
∴ CF = BC + BF = 9 + 3 = 12,CE = DC - DE = 9 - 3 = 6.
在Rt△FCE中,EF = √(CF² + CE²)= √(12² + 6²)= 6√5,即EF的长为6√5.
16. (★★★)如图,P是边长为4的正方形 ABCD的边BC上任意一点,过点B作 BG $ \bot $ AP于点G,过点C作 CE $ \bot $ AP于点E,连接BE.
(1) 如图 $ \textcircled{1} $,若P是BC的中点,求CE的长;
(2) 如图 $ \textcircled{2} $ ,当点 P在 BC边上运动时(不与点 B,C重合),求证: $ B E=\sqrt{2} ( A G-C E ). $

(1) 如图 $ \textcircled{1} $,若P是BC的中点,求CE的长;
(2) 如图 $ \textcircled{2} $ ,当点 P在 BC边上运动时(不与点 B,C重合),求证: $ B E=\sqrt{2} ( A G-C E ). $
答案
16. (1)当P是BC的中点时,如图:
∵ 四边形ABCD是正方形,且边长为4,
∴ AB = CB = 4,∠ABC = 90°.
∵ P是BC的中点,
∴ BP = CP = 1/2BC = 2.
在Rt△ABP中,AP = √(AB² + BP²)= √(4² + 2²)= 2√5.
∵ BG⊥AP,
∴ S△ABP = 1/2AP·BG = 1/2AB·BP.
∴ BG = (AB·BP)/AP = (4×2)/(2√5)= 4√5/5.
∵ BG⊥AE,CE⊥AE,
∴ ∠BGP = ∠CEP = 90°.
在△BPG和△CPE中,
{
∠BGP=∠CEP,
∠BPG=∠CPE,
BP=CP
}
∴ △BPG≌△CPE(AAS).
∴ CE = BG = 4√5/5.
(2)当点P在BC边上运动时(不与点B,C重合),在AG上取一点F,使AF = CE,连接BF,如图:
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AB = CB,∠ABC = 90°.
在Rt△ABP中,∠BAF + ∠APB = 90°.
∵ CE⊥PE,
∴ △CPE是直角三角形.
在Rt△CPE中,∠BCE + ∠CPE = 90°.
∵ ∠APB = ∠CPE,
∴ ∠BAF = ∠BCE.
在△ABF和△CBE中,
{
AB=CB,
∠BAF=∠BCE,
AF=CE
}
∴ △ABF≌△CBE(SAS).
∴ BF = BE,∠ABF = ∠CBE.
∵ ∠ABF + ∠CBF = ∠ABC = 90°,
∴ ∠CBE + ∠CBF = 90°,即∠EBF = 90°.
∵ BE = BF,
∴ △BEF是等腰直角三角形.
∵ BG⊥EF,
∴ BG = FG = EG.
在Rt△GBF中,BF = √(BG² + FG²)= √2FG.
∴ BE = √2FG.
∵ FG = AG - AF = AG - CE,
∴ BE = √2(AG - CE).
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