题目
如图,在等边
△ABC中,
AD⊥BC于
D,延长
BC到
E,使
CE=21BC,
F是
AC的中点,连接
EF并延长
EF交
AB于
G,
BG的垂直平分线分别交
BG,
AD于点
M,点
N,连接
GN,
CN,下列结论:
①
EG⊥AB;
②
GF=21EF;
③
∠GNC=120∘;
④
S四边形AGNC=4S△MGN.
其中正确的结论序号是( )
知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
A
解析
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=CA,
∠B=∠BCA=∠CAB=60∘.
①
∵点
F为
AC的中点,
∴CF=FA=21AC,
又
CE=21BC,
BC=AC,
∴CE=CF,
∴∠E=∠CFE,
∵∠BCA=∠E+∠CFE=60∘,
∴∠E=∠CFE=30∘,
∴∠AFG=∠CFE=30∘,
∴∠AGE=180∘−∠CAB−∠AFG=180∘−60∘−30∘=90∘,
∴EG⊥AB,
∴结论①正确;
②设
AG=a,
由①正确可知:
∠AGE=90∘,
∠AFG=30∘,
∴FA=2a,
FG=3a,
∴AC=BC=AB=4a,
∴BG=AB−AG=3a,
BE=BC+CE=4a+2a=6a,
在
Rt△BEG中,
BG=3a,
BE=6a,
由勾股定理得:
EG=BE2−BG2=33a,
∴EF=GE−FG=33a−3a=23a,
∴EF=2FE,
∴结论②正确;
③过点
N作
NH⊥AC于点
H,连接
BN,如图所示:
∵MN为
BG的垂直平分线,
∴BN=GN,
∠GMN=90∘,
∵△ABC为等边三角形,
AD⊥BC,
∴∠BAD=∠CAD=30∘,
AD为
BC的垂直平分线,
∴MN=HN,
BN=CN,
∴GN=CN,
在
Rt△GMN和
Rt△CHN中,
{GN=CNMN=HN,
∴Rt△GMN≌Rt△CHN(HL),
∴∠GNM=∠CNH,
∵∠BAD=∠CAD=30∘,
∠GMN=90∘,
NH⊥AC,
∴∠ANM=∠ANH=60∘,
∴∠GNC=∠ANG+∠ANH+∠GNM=∠ANM+∠ANH=120∘,
∴结论③正确;
④设
AG=a,
MN=b,
由②可知:
BG=3a,
AC=4a,
由③可知:
NH=MN=b,
MG=21BG=23a,
∴S△MGN=21MG•MN=21•23a•b=43ab,
又
S△ANG=21AG•MN=21•a•b=2ab,
S△ANC=21AC•NH=21•4ab=2ab,
∴S四边形AGNC=S△ANG+S△ANC=2ab+2ab=25ab,
∴S四边形AGNC=4S△MGN,
∴结论④不正确.
综上所述:正确的结论是①②③.
故选:
A.