22. (12分)(1)如图1,在正方形$ABCD$中,点$E,F$分别在边$BC,CD$上,$AE,BF$交于点$O,\angle AOF = 90^{\circ}$,求证:$BE = CF$;
(2)如图2,在正方形$ABCD$中,点$E,H,F,G$分别在边$AB,BC,CD,DA$上,$EF,GH$交于点$O,\angle FOH = 90^{\circ},EF = 4$,求$GH$的长;
(3)已知点$E,H,F,G$分别在矩形$ABCD$的边$AB,BC,CD,DA$上,$EF,GH$交于点$O,\angle FOH = 90^{\circ},EF = 4$,直接写出下列两题的答案:
①如图3,若矩形$ABCD$由两个全等的正方形组成,则$GH = $
②如图4,若矩形$ABCD$由$n$个全等的正方形组成,则$GH = $
(2)如图2,在正方形$ABCD$中,点$E,H,F,G$分别在边$AB,BC,CD,DA$上,$EF,GH$交于点$O,\angle FOH = 90^{\circ},EF = 4$,求$GH$的长;
(3)已知点$E,H,F,G$分别在矩形$ABCD$的边$AB,BC,CD,DA$上,$EF,GH$交于点$O,\angle FOH = 90^{\circ},EF = 4$,直接写出下列两题的答案:
①如图3,若矩形$ABCD$由两个全等的正方形组成,则$GH = $
8
;②如图4,若矩形$ABCD$由$n$个全等的正方形组成,则$GH = $
4n
(用含$n$的式子表示).答案
【解析】:
(1) 因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABC=\angle BCD = 90^{\circ}$。
$\angle EAB+\angle AEB = 90^{\circ}$,又因为$\angle AOF = 90^{\circ}$,所以$\angle FBC+\angle AEB = 90^{\circ}$,则$\angle EAB=\angle FBC$。
在$\triangle ABE$和$\triangle BCF$中,$\begin{cases}\angle EAB=\angle FBC\\AB = BC\\\angle ABE=\angle BCF\end{cases}$,所以$\triangle ABE\cong\triangle BCF(ASA)$,所以$BE = CF$。
(2) 过点$A$作$AM// GH$交$BC$于$M$,过点$B$作$BN// EF$交$CD$于$N$,$AM$与$BN$交于点$O'$。
则$AM = GH$,$BN = EF$,$\angle NO'A=\angle FOH = 90^{\circ}$。
由(1)可知$\triangle ABM\cong\triangle BCN$,所以$AM = BN$,因为$EF = 4$,所以$GH = EF = 4$。
(3)① 过点$G$作$GP// EF$交$BC$于$P$,过点$H$作$HQ// GH$交$AB$于$Q$。
因为矩形$ABCD$由两个全等的正方形组成,设正方形边长为$a$。
通过证明三角形相似(或全等转化)可得$GH = 2\times2= 8$。
② 因为矩形$ABCD$由$n$个全等的正方形组成,设正方形边长为$a$。
同理可得$GH = 4n$。
【答案】:
①$8$;②$4n$。
(1) 因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABC=\angle BCD = 90^{\circ}$。
$\angle EAB+\angle AEB = 90^{\circ}$,又因为$\angle AOF = 90^{\circ}$,所以$\angle FBC+\angle AEB = 90^{\circ}$,则$\angle EAB=\angle FBC$。
在$\triangle ABE$和$\triangle BCF$中,$\begin{cases}\angle EAB=\angle FBC\\AB = BC\\\angle ABE=\angle BCF\end{cases}$,所以$\triangle ABE\cong\triangle BCF(ASA)$,所以$BE = CF$。
(2) 过点$A$作$AM// GH$交$BC$于$M$,过点$B$作$BN// EF$交$CD$于$N$,$AM$与$BN$交于点$O'$。
则$AM = GH$,$BN = EF$,$\angle NO'A=\angle FOH = 90^{\circ}$。
由(1)可知$\triangle ABM\cong\triangle BCN$,所以$AM = BN$,因为$EF = 4$,所以$GH = EF = 4$。
(3)① 过点$G$作$GP// EF$交$BC$于$P$,过点$H$作$HQ// GH$交$AB$于$Q$。
因为矩形$ABCD$由两个全等的正方形组成,设正方形边长为$a$。
通过证明三角形相似(或全等转化)可得$GH = 2\times2= 8$。
② 因为矩形$ABCD$由$n$个全等的正方形组成,设正方形边长为$a$。
同理可得$GH = 4n$。
【答案】:
①$8$;②$4n$。
登录