∴∵AD=DC ∴DE=CF
(3)如图,过点N作NP⊥CD于点P,连接FM ∴∠CPN=∠MPN=90° ∵四边形ABCD是正方形
∴∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,BC=CD ∴四边形BCPN是矩形 ∴NP=BC=CD,PC=BN=在Rt△NPM与Rt△CDF中
∴Rt△NPM≌Rt△CDF(HL) ∴PM=DF
设PM=DF=x,则CM=PC+PM=
+x
∵由(1)得MN⊥CF,G为CF中点 ∴MN垂直平分CF ∴MF=MC
∴∠MFC=∠FCD=15° ∴∠DMF=∠MFC+∠FCD=30° ∴Rt△DMF中,MF=2DF=2x,DM=∴2x=∴x=∴DF=
+x ,CM=2
,CD=CM+DM=2
+
DF=x
∵∠GCM=∠MCF,∠CGM=∠CDF=90° ∴△CGM∽△CDF ∴
=
+
)
=8+4
∴2CG2=CD?CM=(2
∴CG2=4+2∴FG=CG=1+
=12+2
+(
)2=(1+)2
15.(1)证明:∵垂美四边形ABCD的对角线AC,BD交于O, ∴AC⊥BD,
∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°, 由勾股定理得:AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,
AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,
∴AD2+BC2=AB2+CD2;
(2)①证明:连接BG、CE相交于点N,CE交AB于点M,如图2所示: ∵正方形ACFG和正方形ABDE,
∴AG=AC,AB=AE,∠CAG=∠BAE=90°, ∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE, 在△GAB和△CAE中,∴△GAB≌△CAE(SAS), ∴∠ABG=∠AEC, ∵∠AEC+∠AME=90°, ∴∠ABG+∠AME=90°,
∴∠ABG+∠BMN=90°,即CE⊥BG, ∴四边形BCGE是垂美四边形; ②解:∵四边形BCGE是垂美四边形, ∴由(1)得:CG2+BE2=CB2+GE2, ∵AC=4,AB=5, ∴BC=
=
=3,
,
∵正方形ACFG和正方形ABDE, ∴CG=
AC=4,BE=AB=5
)2+(5
,
)2﹣32=73,
∴GE2=CG2+BE2﹣CB2=(4∴GE=
.
16.解:(1)观察猜想
结论:AB+AC=BD+CE,理由如下: 如图①,∵DB⊥BC,EC⊥BC, ∴∠B=∠C=90°,∠DAE=90°, ∴∠D+∠DAB=∠DAB+∠EAC=90°, ∴∠D=∠EAC, 在△ADB和△EAC中,∴△ADB≌△EAC(AAS), ∴BD=AC,EC=AB, ∴BC=AB+AC=BD+CE, 故答案为:是,AB+AC=BD+CE; (2)问题解决
如图②,过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E, 由(1)得:△ABC≌△DEA(AAS), ∴DE=AB=6,AE=BC=Rt△BDE中,BE=AB+AE=18, 由勾股定理得:BD=(3)拓展延伸
如图③,过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,
=
=6
;
=
=12,
,
则四边形DEBF是矩形,
同(1)得:△CED≌△AFD(AAS), ∴CE=AF,DE=DF, ∴四边形DEBF是正方形, 设AF=x,则BF=DE=DF=x+5,
在Rt△ADF中,由勾股定理得:x2+(x+5)2=(解得:x=,或x=﹣∴AF=,DF=∴BD=
,
,四边形ABCD的面积=正方形DEBF的面积=(
=
,
﹣
=51, )2=
,△
(舍去),
)2,
DF=
ABD的面积=AB×DF=×5×
∴△BCD的面积=四边形ABCD的面积﹣△ABD的面积=BD×CG=
∴CG==6.
17.(1)解:如图1中,∵AB=BD,∠BAD=45°, ∴∠BDA=∠BAD=45°, ∴∠ABD=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴E、C重合时BF=BD=AB,
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