题目
如图,正方形
ABCD的边长为
4,点
E、
F分别在边
DC、
BC上,且
BF=CE,
AE平分
∠CAD,连接
DF,分别交
AE、
AC于点
G,
M,
P是线段
AG上的一个动点,过点
P作
PN⊥AC,垂足为
N,连接
PM.有下列四个结论:①
AE垂直平分
DM;②
PM+PN的最小值为
32;③
CF2=GE⋅AE;④
S△ADM=42.其中正确的是( )
知识点:相似图形、图形的相似章节:第24章 相似三角形 / 第1节 相似形 / 24.1 放缩与相似形
答案与解析
答案
D
解析

①
∵四边形
ABCD是正方形,
∴AD=DC=BC,
∠ADC=∠DCB=90∘,
∵BF=CE,
∴BC−BF=DC−CE,
即
CF=DE,
在
△ADE和
△DCF中,
⎩⎨⎧AD=DC∠ADE=∠DCFDE=CF,
∴△ADE≌△DCF(SAS),
∴∠DAE=∠CDF,
∵∠CDF+∠ADG=90∘,
∴∠DAE+∠ADG=90∘,
∴∠AGD=90∘,
∴∠AGM=90∘,
∴∠AGM=∠AGD,
∵AE平分
∠CAD,
∴∠MAG=∠DAG,
又
AG为公共边,
∴△AGM≌△AGD(ASA),
∴GM=GD,
又
∵∠AGM=∠AGD=90∘,
∴AE垂直平分
DM,
故①正确;
②如图,连接
BD与
AC交于点
O,交
AG于点
H,连接
HM,
∵四边形
ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,
即
DO⊥AM,
∵AE垂直平分
DM,
∴HM=HD,
当点
P与点
H重合时,
PM+PN的值最小,此时
PM+PN=HM+HO=HD+HO=DO,即
PM+PN的最小值是
DO的长,
∵正方形
ABCD的边长为
4,
∴AC=BD=42,
∴DO=21BD=22,
即
PM+PN的最小值为
22,
故②错误;
③
∵AE垂直平分
DM,
∴∠DGE=90∘,
∵∠ADC=90∘,
∴∠DGE=∠ADE,
又
∵∠DEG=∠AED,
∴△DGE∽△ADE,
∴AEDE=DEGE,
即
DE2=GE⋅AE,
由①知
CF=DE,
∴CF2=GE⋅AE,
故③正确;
④
∵AE垂直平分
DM,
∴AM=AD=4,
又
DO=22,
∴S△ADM=21AM•DO=21×4×22=42,
故④正确;
综上,正确的是:①③④,
故选:
D.