Question

【題目】數(shù)學(xué)活動(dòng)

(1)情境觀察

將矩形紙片ABCD沿對角線AC剪開，得到△ABC和△A′C′D，如圖23-1所示.將△A′C′D的頂點(diǎn)A′與點(diǎn)A重合，并繞點(diǎn)A(A′)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使點(diǎn)D、A(A′)、B在同一條直線上，如圖23-2所示．

觀察圖23-2可知：與BC相等的線段是 ，∠CAC′= 度．

(2)問題探究

如圖23-3，△ABC中，AG⊥BC于點(diǎn)G，以A為直角頂點(diǎn)，分別以AB、AC為直角邊，向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF，過點(diǎn)E、F作射線GA的垂線，垂足分別為P、Q. 試探究EP與FQ之間的數(shù)量關(guān)系，并證明你的結(jié)論.

(3)拓展延伸

如圖23-4，△ABC中，AG⊥BC于點(diǎn)G，分別以AB、AC為一邊向△ABC外作矩形ABME和矩形ACNF，射線GA交EF于點(diǎn)H. 若AB=k·AE，AC=k·AF，試探究HE與HF之間的數(shù)量關(guān)系，并說明理由.

Answer 1

【答案】（1）DA，90；（2）FQ=EP；證明如下；（3）HE=HF，理由如下.

【解析】解：（1）如圖2，由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知，△ABC≌△A′C′D，

∴BC=A′D，∠ACB=∠C′AD，又∠ACB+∠CAB=90°，

∴∠C′AD+∠CAB=90°，即∠CAC′=90°，

故答案為：A′D；=90°；

（2）EP=FQ，

證明：∵△ABE是等腰直角三角形，

∴∠EAB=90°，即∠EAP+∠BAG=90°，又∠ABG+∠BAG=90°，

∴∠EAP=∠ABG，

在△APE和△BGA中，

，

∴△APE≌△BGA，

∴EP=AG，

同理，FQ=AG，

∴EP=FQ；

（3）HE=HF，

證明：作EP⊥GA交GA的延長線于P，作FQ⊥GA交GA的延長線于Q，

∵四邊形ABME是矩形，

∴∠EAB=90°，即∠EAP+∠BAG=90°，又∠ABG+∠BAG=90°，

∴∠EAP=∠ABG，又∠APE=∠BGA=90°，

∴△APE∽△BGA，

∴=，即AG=kEP，

同理△AQF∽△CGA，

∴=k，即AG=kFQ，

∴EP=FQ，

∵EP⊥GA，FQ⊥GA，

∴EP∥FQ，又EP=FQ，

∴HE=HF．