Question

【題目】（1）如圖①，在正方形ABCD中，△AEF的頂點E，F分別在BC，CD邊上，高AG與正方形的邊長相等，求∠EAF的度數．

（2）如圖②，在Rt△ABD中，∠BAD=90°，AB=AD，點M，N是BD邊上的任意兩點，且∠MAN=45°，將△ABM繞點A逆時針旋轉90°至△ADH位置，連接NH，試判斷MN2，ND2，DH2之間的數量關系，并說明理由．

（3）在圖①中，若EG=4，GF=6，求正方形ABCD的邊長．

Answer 1

【答案】(1) 45°．(2) MN2=ND2+DH2．理由見解析；（3）12.

【解析】

試題分析：（1）先根據AG⊥EF得出△ABE和△AGE是直角三角形，再根據HL定理得出△ABE≌△AGE，故可得出∠BAE=∠GAE，同理可得出∠GAF=∠DAF，由此可得出結論；

（2）由旋轉的性質得出∠BAM=∠DAH，再根據SAS定理得出△AMN≌△AHN，故可得出MN=HN．再由∠BAD=90°，AB=AD可知∠ABD=∠ADB=45°，根據勾股定理即可得出結論；

（3）設正方形ABCD的邊長為x，則CE=x-4，CF=x-6，再根據勾股定理即可得出x的值．

試題解析：（1）在正方形ABCD中，∠B=∠D=90°，

∵AG⊥EF，

∴△ABE和△AGE是直角三角形．

在Rt△ABE和Rt△AGE中，

，

∴△ABE≌△AGE（HL），

∴∠BAE=∠GAE．

同理，∠GAF=∠DAF．

∴∠EAF=∠EAG+∠FAG=∠BAD=45°．

（2）MN2=ND2+DH2．

由旋轉可知：∠BAM=∠DAH，

∵∠BAM+∠DAN=45°，

∴∠HAN=∠DAH+∠DAN=45°．

∴∠HAN=∠MAN．

在△AMN與△AHN中，

，

∴△AMN≌△AHN（SAS），

∴MN=HN．

∵∠BAD=90°，AB=AD，

∴∠ABD=∠ADB=45°．

∴∠HDN=∠HDA+∠ADB=90°．

∴NH2=ND2+DH2．

∴MN2=ND2+DH2．

（3）由（1）知，BE=EG=4，DF=FG=6．

設正方形ABCD的邊長為x，則CE=x-4，CF=x-6．

∵CE2+CF2=EF2，

∴（x-4）2+（x-6）2=102．

解這個方程，得x1=12，x2=-2（不合題意，舍去）．

∴正方形ABCD的邊長為12．