如图,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BC=2,D是线段BC上一点,以AD为边,在AD的右侧作正方形ADEF.
如图,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BC=2,D是线段BC上一点,以AD为边,在AD的右侧作正方形ADEF.直线AE与直线BC交于点G,连接CF.(1)猜想...
如图,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BC=2,D是线段BC上一点,以AD为边,在AD的右侧作正方形ADEF.直线AE与直线BC交于点G,连接CF.(1)猜想线段CF与线段BD的数量关系和位置关系,并说明理由;(2)连接FG,当△CFG是等腰三角形时,①当BD<1时求BD的长.②当BD>1时,BD的长度是否改变,若改变,请直接写出BD的长度.
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解:(1)猜想:CF=BD,CF⊥BD,
∵△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形
∴AB=AC,AD=AF,∠BAC=∠DAF=90°
∴∠BAD=∠CAF,
在△ABD与△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF (SAS),
∴CF=BD,∠ACF=∠B=∠ACB=45°,
∴∠BCF=90°,
∴CF⊥BD;
(2)∵AE是正方形ADEF的对角线,
∴∠FAE=∠DAE=45°
在△AFG与△ADG中,
,
∴△AFG≌△ADG(SAS),
∴FG=DG,
由(1)知,∠GCF=90°,若Rt△FCG是等腰三角形,则CG=CF,
设CF=x,得CG=CF=BD=x
①当BD<1时,如图1,FG=DG=2-2x
在Rt△CFG中,FG2=CF2+CG2
∴(2-2x)2=2x2,
解得:x1=2+
>1(舍去),x2=2-
∴BD=2-
,
②当BD>1时,如图2
∵CG=CF=BD,∴FG=DG=BC=2
在Rt△CFG中,FG2=CF2+CG2,
∴22=2x2,
解得x1=-
∵△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形
∴AB=AC,AD=AF,∠BAC=∠DAF=90°
∴∠BAD=∠CAF,
在△ABD与△ACF中,
|
∴△ABD≌△ACF (SAS),
∴CF=BD,∠ACF=∠B=∠ACB=45°,
∴∠BCF=90°,
∴CF⊥BD;
(2)∵AE是正方形ADEF的对角线,
∴∠FAE=∠DAE=45°
在△AFG与△ADG中,
|
∴△AFG≌△ADG(SAS),
∴FG=DG,
由(1)知,∠GCF=90°,若Rt△FCG是等腰三角形,则CG=CF,
设CF=x,得CG=CF=BD=x
①当BD<1时,如图1,FG=DG=2-2x
在Rt△CFG中,FG2=CF2+CG2
∴(2-2x)2=2x2,
解得:x1=2+
2 |
2 |
∴BD=2-
2 |
②当BD>1时,如图2
∵CG=CF=BD,∴FG=DG=BC=2
在Rt△CFG中,FG2=CF2+CG2,
∴22=2x2,
解得x1=-
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