几何变换(2012寒假)一.(西城)24.已知:如图,正方形ABCD的边长为a,BM,DN分别平分正方形的两个外角,且满足,连结MC,NC,MN.(1)填空:与△ABM相似的三角形是△,=;(用含a的代数式表示)(2)求的度数;(3)猜想线段BM,DN和MN之间的等量关系并证明你的结论.24.解:(1)与△ABM相似的三角形是△NDA,;……………………2分(2)由(1)△ABM∽△NDA可得.(如图9)………………3分 四边形ABCD是正方形,∴AB=DC,DA=BC,.∴. BM,DN分别平分正方形ABCD的两个外角,∴.∴△BCM∽△DNC.…………………………………………………………4分∴.∴.………5分(3)线段BM,DN和MN之间的等量关系是.(只猜想答案不证明不给分)证法一:如图9,将△AND绕点A顺时针旋转90°得到△ABF,连接MF.则△ABF≌△ADN.…………………………………………………6分∴,AF=AN,BF=DN,.∴.∴.又 AM=AM,∴△AMF≌△AMN.∴MF=MN.可得.∴在Rt△BMF中,.∴.…………………………………………7分证法二:连接BD,作ME∥BD,与DN交于点E.(如图10)可知,.……………………………………6分 ME∥BD,∴. ,∴四边形BDEM是矩形.∴ME=BD,BM=DE.在Rt△MEN中,,∴图2ABCDEF图3ABCDEF图1FEDCBA.……………………7分二.(东城)24.已知△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,点F为BE中点,连结DF、CF.(1)如图1,当点D在AB上,点E在AC上,请直接写出此时线段DF、CF的数量关系和位置关系(不用证明);(2)如图2,在(1)的条件下将△ADE绕点A顺时针旋转45°时,请你判断此时(1)中的结论是否仍然成立,并证明你的判断;(3)如图3,在(1)的条件下将△ADE绕点A顺时针旋转90°时,若AD=1,AC=,求此时线段CF的长(直接写出结果).答案:24.解:(1)线段DF、CF之间的数量和位置关系分别是相等和垂直.…………1分(2)(1)中的结论仍然成立.ABCDEFG证明:如图,此时点D落在AC上,延长DF交BC于点G.………2分………2分 ,∴DE∥BC.∴.又 F为BE中点,∴EF=BF.∴△DEF≌△GBF.………3分∴DE=GB,DF=GF.又 AD=DE,AC=BC,∴DC=GC. ,∴DF=CF,DF⊥CF.…………5分(3)线段CF的长为.…………7分三.(海淀)24.已知在□ABCD中,AEBC于E,DF平分ADC交线段AE于F.(1)如图1,若AE=AD,ADC=60,请直接写出线段CD与AF+BE之间所满足的等量关系;(2)如图2,若AE=AD,你在(1)中得到的结论是否仍然成立,若成立,对你的结论加以证明,若不成立,请说明理由;(3)如图3,若AEAD=ab,试探究线段CD、AF、BE之间所满足的等量关系,请直接写出你的结论.解:(1)线段CD与AF+BE之间所满足的等量关系为:.(2)图1ABECDF图2(3)线段CD、AF、BE之间所满足的等量关系为:.图324.(1)CD=AF+BE.…………………1分(2)解:(1)中的结论仍然成立.证明:延长EA到G,使得AG=BE,连结DG. 四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,AD=BC. AE⊥BC于点E,∴∠AEB=∠AEC=90.∴∠AEB=∠DAG=90.∴∠DAG=90.DAFCEBBECDAF4321GDAFCEB AE=AD,∴△ABE≌△DAG.…………………………………………………………………3分∴∠1=∠2,DG=AB.∴∠GFD=90-∠3. DF平分∠ADC,∴∠3=∠4.∴∠GDF=∠2+∠3=∠1+∠4=180-∠FAD-∠3=90-∠3.∴∠GDF=∠GFD.………………………………………………………………4分∴DG=GF.∴CD=GF=AF+AG=AF+BE.即CD=AF+BE.………………………………………………………………5分(3)或或…………………7分四.(丰台)24.在Rt△ABC中,∠ACB=90,AC=BC,CD⊥AB于点D,点E为AC边上一点,联结BE交CD于点F,过点E作EG⊥BE交AB于点G,(1)如图1,当点E为AC中点时,线段EF与EG的数量关系是;(2)如图2,当,探究线段EF与EG的数量关系并且证明;(3)如图3,当,线段EF与EG的数量关系是.图1图2图3答案:AA'CBB'30B'A'CBA24.解:(1)EF=EG;------1分(2);------2分证明:过点E作EM⊥CD于点M,作EN⊥AB于点N,------3分∴∠ENA=∠CME=∠EMF=90. CD⊥AB于点D,∴∠CDA=90°.∴EM∥AD.∠A=∠CEM.∴△EMC∽△ANE.∴.------4分 EM∥AD,∴∠NEM=90.即∠2+...