22.如图,CD为$\mathrm{Rt}△ ABC$斜边上的高,$∠ BAC$的平分线分别交$CD$,$BC$于点$E$,$F$,$FG⊥ AB$,垂足为$G$。
(1)猜想线段$CE$与$FG$的数量关系,并说明理由;
(2)已知$AC=12$,$AB=15$,$CE=4$,求$△ BGF$的面积。

(1)猜想线段$CE$与$FG$的数量关系,并说明理由;
(2)已知$AC=12$,$AB=15$,$CE=4$,求$△ BGF$的面积。
答案
(1) 解:$CE=FG$,理由如下:
∵ $AF$ 平分 $∠ BAC$,$∠ ACB=90°$,$FG⊥ AB$,
∴ $CF=FG$(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∵ $CD⊥ AB$,
∴ $∠ CDA=90°$,可得 $∠ EAD + ∠ AED=90°$。
又 ∵ $∠ CAF + ∠ CFA=90°$,且 $∠ CAF=∠ EAD$,
∴ $∠ CFA=∠ AED$。
∵ $∠ AED=∠ CEF$,
∴ $∠ CFA=∠ CEF$,
∴ $CE=CF$,
∴ $CE=FG$。
---
(2) 解:
在 $\mathrm{Rt}△ ABC$ 中,$∠ ACB=90°$,$AC=12$,$AB=15$,
由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{15^2-12^2}=9$
∵ $AF$ 平分 $∠ BAC$,$∠ ACF=∠ AGF=90°$,$AF=AF$,
∴ $△ ACF ≌ △ AGF(\mathrm{AAS})$,
∴ $AG=AC=12$,
∴ $BG=AB-AG=15-12=3$。
由(1)知 $FG=CE=4$,又 $FG⊥ AB$,
∴ $△ BGF$ 的面积为:
$S_{△ BGF}=\frac{1}{2}× BG × FG=\frac{1}{2}×3×4=6$
答:$△ BGF$ 的面积为 $\boldsymbol{6}$。
∵ $AF$ 平分 $∠ BAC$,$∠ ACB=90°$,$FG⊥ AB$,
∴ $CF=FG$(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∵ $CD⊥ AB$,
∴ $∠ CDA=90°$,可得 $∠ EAD + ∠ AED=90°$。
又 ∵ $∠ CAF + ∠ CFA=90°$,且 $∠ CAF=∠ EAD$,
∴ $∠ CFA=∠ AED$。
∵ $∠ AED=∠ CEF$,
∴ $∠ CFA=∠ CEF$,
∴ $CE=CF$,
∴ $CE=FG$。
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(2) 解:
在 $\mathrm{Rt}△ ABC$ 中,$∠ ACB=90°$,$AC=12$,$AB=15$,
由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{15^2-12^2}=9$
∵ $AF$ 平分 $∠ BAC$,$∠ ACF=∠ AGF=90°$,$AF=AF$,
∴ $△ ACF ≌ △ AGF(\mathrm{AAS})$,
∴ $AG=AC=12$,
∴ $BG=AB-AG=15-12=3$。
由(1)知 $FG=CE=4$,又 $FG⊥ AB$,
∴ $△ BGF$ 的面积为:
$S_{△ BGF}=\frac{1}{2}× BG × FG=\frac{1}{2}×3×4=6$
答:$△ BGF$ 的面积为 $\boldsymbol{6}$。
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