题目如图,在矩形
ABCD中,
E,
F分别是
BC,
CD边上的点,
AE⊥EF,将
△ECF沿
EF翻折,
C点的对应点为
G.
(1)如图(1),若点
G正好落在
AD上,求证:
AG=EG;
(2)如图(2),若点
G落在矩形
ABCD的内部,且
AE=EF,延长
FG交
AD于点
H,求证:
AH=FH;
(3)在(1)的条件下,若
AB=5,
BC=9,请直接写出
AG的长度.

知识点:勾股定理、矩形的性质、由实际问题抽象出一元一次不等式组、翻折变换(折叠问题)、相似三角形的判定与性质章节:未标注
答案与解析
答案
(1)证明:
∵四边形
ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAG=∠BEA,
∵将
△ECF沿
EF翻折,
C点的对应点为
G,点
G正好落在
AD上,
∴∠GEF=∠CEF,
∵AE⊥EF,
∴∠GEF+∠AEG=∠CEF+∠BEA=90∘,
∴∠AEG=∠BEA,
∴∠AEG=∠EAG,
∴AG=EG;
(2)证明:
∵将
△ECF沿
EF翻折,
C点的对应点为
G,点
G落在矩形
ABCD的内部,
∴FC=FG,
∠EGF=90∘,
∵四边形
ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90∘,
∵AE⊥EF,
∴∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90∘,
∴∠BAE=∠CEF,
∵AE=EF,
∴△ABE≌△ECF(AAS),
∴BE=CF=FG,
如图(2),过点
E作
EM⊥AD于
M,连接
EH、
AF交
EH于点
N,
∵四边形
ABEM是矩形,
∴BE=AM,
AB=EM,
∴FG=AM,
AB=EG=EM,
∵AE=EF,
∴△AME≌△FGE(SSS),
∴∠AEM=∠FEG,
∵EM⊥AD,
∠EGF=90∘,
EG=EM,
EH=EH,
∴Rt△HME≌Rt△HGE(HL),
∴∠MEH=∠GEH,
∴∠AEH=∠FEH,
∵AE=EF,
EH=EH,
∴△AEH≌△FEH(SAS),
∴AH=FH;
(3)连接
AF,设
AG=EC=x,
FC=FG=m,

在
Rt△ADF中,
AF2=AD2+DF2,
∴AF2=92+(5−m)2,
在
Rt△ABE和
Rt△ECF中,
AE2=AB2+BE2,
EF2=EC2+CF2,
∴AE2=52+(9−x)2,
EF2=x2+m2,
∵AE⊥EF,
∴AF2=AE2+EF2,
∴52+(9−x)2+x2+m2=92+(5−m)2,
整理得
10m=18x−2x2①,
在
Rt△GDF中,
GF2=GD2+DF2,
∴m2=+(9−x)2+(5−m)2,
整理得
10m=106−18x+x2②,
由①②得
x=318±6,
∴AG=318±6.
解析
(1)证明:
∵四边形
ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAG=∠BEA,
∵将
△ECF沿
EF翻折,
C点的对应点为
G,点
G正好落在
AD上,
∴∠GEF=∠CEF,
∵AE⊥EF,
∴∠GEF+∠AEG=∠CEF+∠BEA=90∘,
∴∠AEG=∠BEA,
∴∠AEG=∠EAG,
∴AG=EG;
(2)证明:
∵将
△ECF沿
EF翻折,
C点的对应点为
G,点
G落在矩形
ABCD的内部,
∴FC=FG,
∠EGF=90∘,
∵四边形
ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90∘,
∵AE⊥EF,
∴∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90∘,
∴∠BAE=∠CEF,
∵AE=EF,
∴△ABE≌△ECF(AAS),
∴BE=CF=FG,
如图(2),过点
E作
EM⊥AD于
M,连接
EH、
AF交
EH于点
N,
∵四边形
ABEM是矩形,
∴BE=AM,
AB=EM,
∴FG=AM,
AB=EG=EM,
∵AE=EF,
∴△AME≌△FGE(SSS),
∴∠AEM=∠FEG,
∵EM⊥AD,
∠EGF=90∘,
EG=EM,
EH=EH,
∴Rt△HME≌Rt△HGE(HL),
∴∠MEH=∠GEH,
∴∠AEH=∠FEH,
∵AE=EF,
EH=EH,
∴△AEH≌△FEH(SAS),
∴AH=FH;
(3)连接
AF,设
AG=EC=x,
FC=FG=m,

在
Rt△ADF中,
AF2=AD2+DF2,
∴AF2=92+(5−m)2,
在
Rt△ABE和
Rt△ECF中,
AE2=AB2+BE2,
EF2=EC2+CF2,
∴AE2=52+(9−x)2,
EF2=x2+m2,
∵AE⊥EF,
∴AF2=AE2+EF2,
∴52+(9−x)2+x2+m2=92+(5−m)2,
整理得
10m=18x−2x2①,
在
Rt△GDF中,
GF2=GD2+DF2,
∴m2=+(9−x)2+(5−m)2,
整理得
10m=106−18x+x2②,
由①②得
x=318±6,
∴AG=318±6.