【考点】四边形综合题. 【分析】(1)根据正方形的性质可得AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,然后利用“边角边”证明△ABE和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠DAG=∠DCG,利用“边角边”证明△ADG和△CDG全等,根据全等三角形对应角相等可得∠DCF=∠ABE,从而证得∠DAG=∠ABE;
(2)①根据全等三角形对应角相等可得∠DCF=∠ABE,从而证得∠DAG=∠ABE,然后求出∠AHB=90°,再根据圆周角定理即可证得;
②以AB的中点O为圆心,OA长为半径画弧,交BD于I;
(3)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,取AB的中点O,连接OH、OD,然后求出OH=AB=1,利用勾股定理列式求出OD,然后根据三角形的三边关系可知当O、D、H三点共线时,DH的长度最小. 【解答】(1)证明:如图1,在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG, 在△ABE和△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(SAS), ∴∠ABE=∠DCF,
在△ADG和△CDG中,
,
∴△ADG≌△CDG(SAS), ∴∠DAG=∠DCF, ∴∠DAG=∠ABE;
(2)①如图1,∵∠DAG=∠ABE,∠BAH+∠DAG=∠BAD=90°, ∴∠ABE+∠BAH=90°, ∴∠AHB=180°﹣90°=90°, ∴BE⊥AG,
∴点H总在以AB为直径的圆弧上;
②如图2,以AB的中点O为圆心,OA长为半径画弧,交BD于I(I是BD的中点),弧的两个端点为A和I.
(3)如图3,取AB的中点O,连接OH、OD, 则OH=AO=AB=2cm, 在Rt△AOD中,OD=
=
=2
,
根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小, DH的最小值=OD﹣OH=2﹣2.
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【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,三角形的三边关系,确定出DH最小时点H的位置是解题关键,也是本题的难点. 9.(2015春?重庆校级期中)如图1,?ABCD中,AE⊥BC于E,AE=AD,EG⊥AB于G,延长GE、DC交于点F,连接AF. (1)若BE=2EC,AB=,求AD的长; (2)求证:EG=BG+FC; (3)如图2,若AF=5,EF=2,点M是线段AG上的一个动点,连接ME,将△GME沿ME翻折得△G′ME,连接DG′,试求当DG′取得最小值时GM的长.
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【考点】四边形综合题.
【分析】(1)设AE=AD=BC=x,则BE=,CE=x,根据勾股定理求出x,得到答案;
(2)作GH∥BC,交CD于点H,根据全等三角形的判定方法,判断出△AGE≌△GFH,即可证明EG=BG+FC; (3)首先作MK⊥AE于点K,只有当E、G′、D在一条直线上时,DG′取得最小值,根据AF=5,EF=2,求出AG=GF=5,GE=3,然后根据相似三角形的性质,求出当DG′取得最小值时GM的长是多少即可. 【解答】(1)解:∵四边形ABCD为平行四边形,AE⊥BC,BE=2EC, 设AE=AD=BC=x,则BE=
2
2
,CE=x,
2
在Rt△ABE中,BE+AE=AB, 即(
)+x=13,
2
2
解得x=±3, 即AB=3;
(2)证明:如图1,作GH∥BC,交CD于点H,, ∵EG⊥AB,AB∥CD, ∴FG⊥CD, ∴∠GFH=90°,
∵AE⊥BC,GH∥BC, ∴AE⊥GH,
∴∠GAE+∠AGH=90°, 又∵∠FGH+∠AGH=90°, ∴∠GAE=∠FGH, ∵AE=AD,GH=AD, ∴AE=GH,
在△AGE和△GFH中,
,
∴△AGE≌△GFH(AAS),
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∴EG=FH=FC+CH, 又∵CH=BG, ∴EG=BG+FC.
(3)如图2,作MK⊥AE于点K,,
只有当E、G′、D在一条直线上时,DG′取得最小值, ∵AF=5, ∴AG=GF=5, 又∵EF=2,
∴GE=GF﹣EF=5﹣2=3, 在Rt△AGE中, AE=
,
∵将△GME沿ME翻折得△G′ME, ∴G′E=GE=3, ∴EI=3,
在Rt△AKM和AGE中,
,
∴△AKM∽AGE, ∴MK=KI, ∴KI=AI,MI=∴GM=
,
.
,
∴当DG′取得最小值时GM的长是
【点评】(1)此题主要考查了四边形综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了数形结合方法的应用;
(2)此题还考查了全等三角形的判定和性质的应用,以及相似三角形的判定和性质的应用,要熟练掌握; (3)此题还考查了直角三角形的性质和应用,以及勾股定理的应用,要熟练掌握.
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10.(2015秋?重庆校级期中)如图,已知△ABC,以AC为底边作等腰△ACD,且使∠ABC=2∠CAD,连接BD.
(1)如图1,若∠ADC=90°,∠BAC=30°,BC=1,求CD的长; (2)如图1,若∠ADC=90°,证明:AB+BC=BD;
(3)如图2,若∠ADC=60°,探究AB,BC,BD之间的数量关系并证明.
【考点】四边形综合题. 【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质和已知求出CD的长;
(2)作DE⊥AB于E,DF⊥BC交BC的延长线于F,证明△AED≌△CFD,得到DE=DF,AE=CF,根据正方形的性质证明结论;
(3)延长BC至G,使CG=AB,证明△DAB≌△DCG,得到△DBG是等边三角形,得到答案. 【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,DA=DC, ∴∠CAD=45°,
∴∠ABC=2∠CAD=90°,又∠BAC=30°, ∴AC=2BC=2,
∴CD=AC×sin∠CAD=;
(2)作DE⊥AB于E,DF⊥BC交BC的延长线于F, ∵∠ADC=90°,DA=DC, ∴∠CAD=45°,
∴∠ABC=2∠CAD=90°, ∴四边形DEBF是矩形, ∵∠ABC=∠ADC=90°, ∴∠BAD+∠BCD=180°, ∴∠BAD=∠FCD, 在△AED和△CFD中,
,
∴△AED≌△CFD, ∴DE=DF,AE=CF,
∵四边形DEBF是矩形,DE=DF, ∴四边形DEBF是正方形, ∴BE=BF=
BD,又AE=CF,
BD;
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∴AB+BC=BE+BF=
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