变式补充训练
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1.已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.
(1)求证:EG=CG;
(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如
图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)
中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;
若不成立,请说明理由;
(3)将图①中△BEF绕B点旋转任意角度,如
图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结
论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论(均不要求证明).
2.(1)如图1,已知矩形ABCD中,点E是BC上的一动点,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC于点G,CH⊥BD
于点H,试证明CH=EF+EG;
(2)若点E在BC的延长线上,如图2,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC的延长线于点G,CH⊥BD于点H,则EF、EG、CH三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;
(3)如图3,BD是正方形ABCD的对角线,L在BD上,且BL=BC,连接CL,点E是CL上任一点,EF⊥BD 于点F,EG⊥BC于点G,猜想EF、EG、BD之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;
(4)观察图1、图2、图3的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有EF、EG、CH这样的线段,并满足(1)或(2)的结论,写出相关题设的条件和结论.
3.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=CD,∠ABC=∠ADC=90°,∠MAN=∠BAD.
(1)如图1,将∠MAN绕着A点旋转,它的两边分别交边BC、CD于M、N,试判断这一过程中线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不用证明;
(2)如图2,将∠MAN绕着A点旋转,它的两边分别交边BC、CD的延长线于M、N,试判断这一过程中线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?并证明你的结论;
(3)如图3,将∠MAN绕着A点旋转,它的两边分别交边BC、CD的反向延长线于M、N,试判断这一过程中线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不用证明.
4.已知等边三角形△ABC和点P,过点P作三边AB、AC、BC的平行线分别交AC、BC、AB于F、G、E,如图①,点P在BC边上可得PE+PF+PG=BC.当点P在△ABC内部时(如图②),点P在△ABC外部时如图③,这两种情况下是否还存在PE+PF+PG=BC的结论?若成立请给予证明,若不成立,那么PE、PF、PG与BC又有怎样的关系,请写出你的猜想,不需证明.
1. 分析:(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.
(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.还知道EG⊥CG.
2. 分析:(1)要证明CH=EF+EG,首先要想到能否把线段CH分成两条线段而加以证明,就自然的想到添加辅助线,若作CE⊥NH于N,可得矩形EFHN,很明显只需证明EG=CN,最后根据AAS可求证△EGC≌△CNE 得出结论.
(2)过C点作CO⊥EF于O,可得矩形HCOF,因为HC=DO,所以只需证明EO=EG,最后根据AAS可求证△COE≌△CGE得出猜想.
(3)连接AC,过E作EG作EH⊥AC于H,交BD于O,可得矩形FOHE,很明显只需证明EG=CH,最后根据AAS可求证△CHE≌△EGC得出猜想.
(4)点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高,很显然过C作CE⊥PF于E,可得矩形GCEF,而且AAS可求证△CEP≌△CNP,故CG=PF﹣PN.
3.分析:(1)可通过构建全等三角形来实现线段间的转换.延长MB到G,使BG=DN,连接AG.目的就是要证明三角形AGM和三角形ANM全等将MN转换成MG,那么这样MN=BM+DN了,于是证明两组三角形全等就是解题的关键.三角形AMG和AMN中,只有一条公共边AM,我们就要通过其他的全等三角形来实现,在三角形ABG和AND中,已知了一组直角,BG=DN,AB=AD,因此两三角形全等,那么AG=AN,∠1=∠2,
那么∠1+∠3=∠2+∠3=∠MAN=∠BAD.由此就构成了三角形ABE和AEF全等的所有条件(SAS),那么就
能得出MN=GM了.
(2)按照(1)的思路,我们应该通过全等三角形来实现相等线段的转换.就应该在BM上截取BG,使BG=DN,连接AG.根据(1)的证法,我们可得出DN=BG,GM=MN,那么MN=GM=BM﹣BG=BE﹣DN.
(3)按照(1)的思路,我们应该通过全等三角形来实现相等线段的转换.就应该在DN上截取DF,使DF=BM,连接AG.根据(1)的证法,我们可得出∠DAF=∠BAM,AF=AM,那么MN=NF=DN﹣DF=BN﹣BM.
4. 分析:(1)如图②,延长FP,与BC交于点D,即FD∥AB,由等边三角形△ABC,同时PE∥BC,PG∥AC,PF∥AB,即可推出∠A=∠B=∠C=∠PGD=∠PDG=∠AEP=∠CFP=60°,即可确定PG=DG,PE=BD,PF=CG,由BC=BD+DG+CG,即可推出BC=PE+PF+PG;
(2)如图③,作EH∥AC,交BG于点H,由等边三角形的性质和平行线的性质,以及等腰梯形的性质即可推出PE=HG,PG=EH=BH,PF=CG,即可推出PE+PG=BG,BG=BC+PF,通过等量代换即可推出PE+PG-PF=BC。