如图所示,四边形ADEF为正方形,△ABC为等腰直角三角形,D在BC边上,连接CF.
(1)求证:BC⊥CF;
(2)若△ABC的面积为16,BD:DC=1:3,求正方形ADEF的面积;
(3)当(2)的条件下,连接AE交DC于G,求的值.
如图所示,四边形ADEF为正方形,△ABC为等腰直角三角形,D在BC边上,连接CF.
(1)求证:BC⊥CF;
(2)若△ABC的面积为16,BD:DC=1:3,求正方形ADEF的面积;
(3)当(2)的条件下,连接AE交DC于G,求的值.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)由正方形的性质及等腰直角三角形的性质证明△ABD≌△ACF即可;
(2)由三角形的面积可以求出AB、AC的值,由勾股定理就可以求出BC的值,就可以求出BD、CD的值,作DH⊥AB于点H,由勾股定理就可以求出BH=DH的值,进而得出AH的值,由勾股定理就可以求出AD2的值,即可得出结论;
(3)设EF交BC于点M,设CM=x,则可以表示出MD,由勾股定理就可以得出FM的值,由△FCM∽△DEF就可以得出x的值,再由△AGD∽△EGM就可以得出GM的值,进而求出结论.
【解答】解:(1)∵四边形ADEF为正方形,△ABC为等腰直角三角形,
∴AD=AF=EF=DE,AB=AC,∠DAF=∠BAC=∠DEF=∠ADE=90°,∠B=∠ACB=45°,AD∥EF.
∴∠DAF﹣∠DAC=∠BAC﹣∠DAC,
∴∠DAB=∠FAC.
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF(SAS),
∴∠B=∠ACF,BD=CF,
∴∠ACF=45°,
∴∠ACF+∠ACB=90°,
即∠BCF=90°.
∴BC⊥CF;
(2)设AB=BC=x,由题意,得
=16,
∴x=4.
∴BC=8.
∵BD:DC=1:3,
∴BD=8×=2,CD=8﹣2=6.
作DH⊥AB于点H,
∴∠DHB=∠DHA=90°,
∴∠BDH=45°,
∴∠B=∠BDH,
∴BH=DH.
设BH=DH=a,由勾股定理,得
a=,
∴AH=4﹣
=3
.
在Rt△ADH中,由勾股定理,得
AD2=20.
∴AD=2.
∵S正方形ADEF=AD2,
∴正方形ADEF的面积为20;
(3)设EF交BC于点M,设CM=x,则DM=6﹣x.
∵BD=CF,
∴CF=2.
在Rt△CMF中,由勾股定理,得
FM=.
∵∠DEF=∠FCM=90°,
∠DME=∠FMC,
∴△FCM∽△DEF,
∴,
∴,
∴,
解得:x1=1,x2=﹣4(舍去)
∴CM=1,FM=,
∴ME=.DM=5
∵AD∥EF.
∴△AGD∽△EGM,
∴,
∴=2,
∴DG=2GM,
设GM=b,DG=2b,
∴b+2b=5,
∴b=,
∴GC=,
∴DG=6﹣=
.
∴=
.
答:的值为
.
【点评】本题考查了正方形的性质的运用,等腰直角三角形的性质的运用,勾股定理的运用,全等三角形的判定及性质的运用,垂直的判定及性质的运用,相似三角形的判定及性质的运用,三角形的面积公式的运用,解答时证明三角形全等及相似是关键.