(1)首先根据全等三角形判定的方法,判断出△ABF≌△CBE,即可判断出∠1=∠2;然后根据EH⊥BF,∠BCE=90°,可得C、H两点都在以BE为直径的圆上,判断出∠4=∠HBC,即可判断出CH=BC,最后根据AB=BC,判断出CH=AB即可.
(2)首先根据全等三角形判定的方法,判断出△ABF≌△CBE,即可判断出∠1=∠2;然后根据EH⊥BF,∠BCE=90°,可得C、H两点都在以BE为直径的圆上,判断出∠4=∠HBC,即可判断出CH=BC,最后根据AB=BC,判断出CH=AB即可.
(3)首先根据三角形三边的关系,可得CK<AC+AK,据此判断出当C、A、K三点共线时,CK的长最大;然后根据全等三角形判定的方法,判断出△DFK≌△DEH,即可判断出DK=DH,再根据全等三角形判定的方法,判断出△DAK≌△DCH,即可判断出AK=CH=AB;最后根据CK=AC+AK=AC+AB,求出线段CK长的最大值是多少即可. 【详解】
解:(1)如图1,连接BE,
,
在正方形ABCD中,
AB=BC=CD=AD,∠A=∠BCD=∠ABC=90°, ∵点E是DC的中点,DE=EC, ∴点F是AD的中点, ∴AF=FD, ∴EC=AF,
在△ABF和△CBE中,
?AB?CB???A??BCE ?AF?CE?∴△ABF≌△CBE, ∴∠1=∠2,
∵EH⊥BF,∠BCE=90°,
∴C、H两点都在以BE为直径的圆上, ∴∠3=∠2, ∴∠1=∠3,
∵∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC=90°,
∴∠4=∠HBC, ∴CH=BC, 又∵AB=BC, ∴CH=AB.
(2)当点E在DC边上且不是DC的中点时,(1)中的结论CH=AB仍然成立. 如图2,连接BE,
,
在正方形ABCD中,
AB=BC=CD=AD,∠A=∠BCD=∠ABC=90°, ∵AD=CD,DE=DF, ∴AF=CE,
在△ABF和△CBE中,
?AB?CB???A??BCE ?AF?CE?∴△ABF≌△CBE, ∴∠1=∠2,
∵EH⊥BF,∠BCE=90°,
∴C、H两点都在以BE为直径的圆上, ∴∠3=∠2, ∴∠1=∠3,
∵∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC=90°, ∴∠4=∠HBC, ∴CH=BC, 又∵AB=BC, ∴CH=AB. (3)如图3,
,
∵CK≤AC+AK,
∴当C、A、K三点共线时,CK的长最大, ∵∠KDF+∠ADH=90°,∠HDE+∠ADH=90°, ∴∠KDF=∠HDE,
∵∠DEH+∠DFH=360°-∠ADC-∠EHF=360°-90°-90°=180°,∠DFK+∠DFH=180°, ∴∠DFK=∠DEH, 在△DFK和△DEH中,
??KDF??HDE? ?DF?DE??DFK??DEH?∴△DFK≌△DEH, ∴DK=DH,
在△DAK和△DCH中,
?DA?DC???KDA??HDC ?DK?DH?∴△DAK≌△DCH, ∴AK=CH 又∵CH=AB, ∴AK=CH=AB, ∵AB=3,
∴AK=3,AC=32,
∴CK=AC+AK=AC+AB=32?3, 即线段CK长的最大值是32?3. 考点:四边形综合题.
21.(1)证明见解析;(2)AE=【解析】 【分析】
5. 4 (1)连结 AC、AC′,根据矩形的性质得到∠ABC=90°,即 AB⊥CC′, 根据旋转的性质即可得到结论;(2)根据矩形的性质得到 AD=BC,∠D=∠ABC′=90°,根据旋转的性质得到 BC′=AD′,AD=AD′,证得 BC′=AD′,根据全等三角形的性质得到 BE=D′E,设 AE=x,则 D′E=2﹣x,根据勾股定理列方程即可得到结论. 【详解】
解::(1)连结 AC、AC′, ∵四边形 ABCD为矩形, ∴∠ABC=90°,即 AB⊥CC′,
∵将矩形 ABCD 绕点A顺时针旋转,得到矩形 AB′C′D′, ∴AC=AC′, ∴BC=BC′;
(2)∵四边形 ABCD 为矩形, ∴AD=BC,∠D=∠ABC′=90°, ∵BC=BC′, ∴BC′=AD′,
∵将矩形 ABCD 绕点 A 顺时针旋转,得到矩形 AB′C′D′, ∴AD=AD′, ∴BC′=AD′,
在△AD′E 与△C′BE中
∴△AD′E≌△C′BE, ∴BE=D′E,
设 AE=x,则 D′E=2﹣x, 在 Rt△AD′E 中,∠D′=90°, 由勾定理,得 x2﹣(2﹣x)2=1, 解得 x=, ∴AE=
.
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