7.如图,$\triangle ABC$,$\triangle EFG$均是边长为$2$的等边三角形,点$D$是边$BC$,$EF$的中点,直线$AG$,$FC$相交于点$M$.当$\triangle EFG$绕点$D$旋转时,线段$BM$长的最小值是(
A.$2 - \sqrt{3}$
B.$\sqrt{3} + 1$
C.$\sqrt{2}$
D.$\sqrt{3} - 1$
D
).A.$2 - \sqrt{3}$
B.$\sqrt{3} + 1$
C.$\sqrt{2}$
D.$\sqrt{3} - 1$
答案
7.D
解析
证明:连接AD,DG,易证AD=DG=$\sqrt{3}$,∠ADG=∠FDC。
由SAS可证△ADG≌△CDF,得∠DAG=∠DCF。
从而∠AMC=∠ADC=90°,故点M在以AC为直径的圆上。
设AC中点为O,则OB=$\sqrt{3}$,OM=1。
BM≥OB - OM=$\sqrt{3}-1$,即BM长的最小值是$\sqrt{3}-1$。
D
由SAS可证△ADG≌△CDF,得∠DAG=∠DCF。
从而∠AMC=∠ADC=90°,故点M在以AC为直径的圆上。
设AC中点为O,则OB=$\sqrt{3}$,OM=1。
BM≥OB - OM=$\sqrt{3}-1$,即BM长的最小值是$\sqrt{3}-1$。
D
8.已知正方形$ABCD$,点$M$为边$AB$的中点.
(1)如图①,点$G$为线段$CM$上的一点,且$\angle AGB = 90^{\circ}$,延长$AG$,$BG$分别与边$BC$,$CD$交于点$E$,$F$.
①求证$BE = CF$.
②求证$BE^{2} = BC· CE$.
(2)如图②,在边$BC$上取一点$E$,满足$BE^{2} = BC· CE$.连接$AE$交$CM$于点$G$,连接$BG$并延长交$CD$于点$F$,求$\frac{CF}{BC}$的值.
(1)如图①,点$G$为线段$CM$上的一点,且$\angle AGB = 90^{\circ}$,延长$AG$,$BG$分别与边$BC$,$CD$交于点$E$,$F$.
①求证$BE = CF$.
②求证$BE^{2} = BC· CE$.
(2)如图②,在边$BC$上取一点$E$,满足$BE^{2} = BC· CE$.连接$AE$交$CM$于点$G$,连接$BG$并延长交$CD$于点$F$,求$\frac{CF}{BC}$的值.
答案
$8.(1)①$证$Rt△ABE≌Rt△BCF,$得$BE=CF.$
$②$
∵$∠AGB=90°,$点$M$为边$AB$的中点$,$
∴$MG=MA=MB.$
∴$∠GAM=∠AGM.$
又
∵$∠CGE=∠AGM,∠GAM=∠CBG,$
∴$∠CGE=∠CBG.$
又
∵$∠ECG=∠GCB,$
∴$△CGE∽△CBG.$
∴$\frac{CG}{BC}=\frac{EC}{CG},$即$CG^{2}=BC· CE.$
由$∠CFG=∠GBM=∠BGM=∠CGF,$
得$CF=CG.$由$①$知$BE=CF,$
∴$BE=CG.$
∴$BE²=BC·CE.$
$(2)$延长$AE,DC$交于点$N.$
∵四边形$ABCD$是正方形$,$
∴$AB//CD.$
∴$∠N=∠EAB.$
又
∵$∠CEN=∠BEA,$
∴$△CEN∽△BEA.$
$\therefore \frac{BE}{CE}=\frac{AB}{CN},$
即$BE\cdot CN=AB\cdot CE. \because AB=BC,BE^{2}=BC\cdot CE,\therefore CN=BE. \because AB\parallel DN,\therefore \frac{AM}{CN}=\frac{GM}{GC}=\frac{BM}{CF}. \because AM=MB,\therefore FC=CN=BE. $
不妨设正方形$ABCD$的边长为$1,BE=x, $
由$BE^{2}=BC\cdot CE$可得$x^{2}=1\cdot (1-x), $
解得$x_{1}=\frac{\sqrt{5}-1}{2},x_{2}=\frac{-\sqrt{5}-1}{2}($舍去负值$), \therefore CF=\frac{\sqrt{5}-1}{2},$
则$\frac{CF}{BC}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}.$
$②$
∵$∠AGB=90°,$点$M$为边$AB$的中点$,$
∴$MG=MA=MB.$
∴$∠GAM=∠AGM.$
又
∵$∠CGE=∠AGM,∠GAM=∠CBG,$
∴$∠CGE=∠CBG.$
又
∵$∠ECG=∠GCB,$
∴$△CGE∽△CBG.$
∴$\frac{CG}{BC}=\frac{EC}{CG},$即$CG^{2}=BC· CE.$
由$∠CFG=∠GBM=∠BGM=∠CGF,$
得$CF=CG.$由$①$知$BE=CF,$
∴$BE=CG.$
∴$BE²=BC·CE.$
$(2)$延长$AE,DC$交于点$N.$
∵四边形$ABCD$是正方形$,$
∴$AB//CD.$
∴$∠N=∠EAB.$
又
∵$∠CEN=∠BEA,$
∴$△CEN∽△BEA.$
$\therefore \frac{BE}{CE}=\frac{AB}{CN},$
即$BE\cdot CN=AB\cdot CE. \because AB=BC,BE^{2}=BC\cdot CE,\therefore CN=BE. \because AB\parallel DN,\therefore \frac{AM}{CN}=\frac{GM}{GC}=\frac{BM}{CF}. \because AM=MB,\therefore FC=CN=BE. $
不妨设正方形$ABCD$的边长为$1,BE=x, $
由$BE^{2}=BC\cdot CE$可得$x^{2}=1\cdot (1-x), $
解得$x_{1}=\frac{\sqrt{5}-1}{2},x_{2}=\frac{-\sqrt{5}-1}{2}($舍去负值$), \therefore CF=\frac{\sqrt{5}-1}{2},$
则$\frac{CF}{BC}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}.$
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