Question

【題目】如圖1，點(diǎn)O是正方形ABCD兩對(duì)角線的交點(diǎn). 分別延長OD到點(diǎn)G，OC到點(diǎn)E，使OG=2OD，OE=2OC，然后以OG、OE為鄰邊作正方形OEFG，連接AG，DE．

（1）求證：DE⊥AG；

（2）正方形ABCD固定，將正方形OEFG繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角（0°< <360°）得到正方形，如圖2．

①在旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)∠是直角時(shí)，求的度數(shù)；（注明：當(dāng)直角邊為斜邊一半時(shí)，這條直角邊所對(duì)的銳角為30度）

②若正方形ABCD的邊長為1，在旋轉(zhuǎn)過程中，求長的最大值和此時(shí)的度數(shù)，直接寫出結(jié)果不必說明理由．

圖1 圖2

Answer 1

【答案】（1）證明見解析；（2）①（1）30°或150°②AF′長的最大值是，此時(shí)α=315°.

【解析】（1）如圖1，延長ED交AG于點(diǎn)H．

∵O為正方形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn)．∴OA=OD，OA⊥OD．

∵OG=OE，∴Rt△AOG≌Rt△DOE，∴∠AGO=∠DEO．

∵∠AGO+∠GAO=90°，∴∠DEO+∠GAO=90°，∴∠AHE=90°，即DE⊥AG．

（2）①在旋轉(zhuǎn)過程中，∠成為直角有以下兩種情況：

（i）α由0°增大到90°過程中，當(dāng)∠為直角時(shí)，

∵，∴在Rt△中， ，

∴∠∵OA⊥OD，∴∠DOG′=90°－∠=30°，即α=30°．

（ii）α由90°增大到180°過程中，當(dāng)∠為直角時(shí)，

同理可求的∠AOG′=30°，所以α=90°+∠=150°．

綜上，當(dāng)∠為直角時(shí)，α=30°或150°．

②AF′長的最大值是，此時(shí)α=315°．理由：當(dāng)AF′長的最大時(shí)，點(diǎn)F′在直線AC上，如圖所示：

∵AB=BC=CD=AD=1，∴AC=BD=，AO=OD=．

∴OE′=E′F′=2OD=．∴OF′=．∴AF′=AO+OF′=．

∵∠E′OF=45°∴旋轉(zhuǎn)角α=360°-45°=315°．