Question

【题目】如图1，在菱形ABCD中，AC=2，BD=2 ，AC，BD相交于点O．
（1）求边AB的长；
（2）如图2，将一个足够大的直角三角板60°角的顶点放在菱形ABCD的顶点A处，绕点A左右旋转，其中三角板60°角的两边分别与边BC，CD相交于点E，F，连接EF与AC相交于点G． ①判断△AEF是哪一种特殊三角形，并说明理由；
②旋转过程中，当点E为边BC的四等分点时（BE＞CE），求CG的长．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵四边形ABCD是菱形，

∴AC⊥BD，

∴△AOB为直角三角形，且OA= AC=1，OB= BD= ．

在Rt△AOB中，由勾股定理得：

AB= = =2

（2）解：①△AEF是等边三角形．理由如下：

∵由（1）知，菱形边长为2，AC=2，

∴△ABC与△ACD均为等边三角形，

∴∠BAC=∠BAE+∠CAE=60°，

又∵∠EAF=∠CAF+∠CAE=60°，

∴∠BAE=∠CAF．

在△ABE与△ACF中，

∵ ，

∴△ABE≌△ACF（ASA），

∴AE=AF，

∴△AEF是等腰三角形，

又∵∠EAF=60°，

∴△AEF是等边三角形．

②BC=2，E为四等分点，且BE＞CE，

∴CE= ，BE= ．

由①知△ABE≌△ACF，

∴CF=BE= ．

∵∠EAC+∠AEG+∠EGA=∠GFC+∠FCG+∠CGF=180°（三角形内角和定理），

∠AEG=∠FCG=60°（等边三角形内角），

∠EGA=∠CGF（对顶角）

∴∠EAC=∠GFC．

在△CAE与△CFG中，

∵ ，

∴△CAE∽△CFG，

∴ ，即 ，

解得：CG=

【解析】（1）根据菱形的性质，确定△AOB为直角三角形，然后利用勾股定理求出边AB的长度；（2）①本小问为探究型问题．要点是确定一对全等三角形△ABE≌△ACF，得到AE=AF，再根据已知条件∠EAF=60°，可以判定△AEF是等边三角形；②本小问为计算型问题．要点是确定一对相似三角形△CAE∽△CFG，由对应边的比例关系求出CG的长度．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用勾股定理的概念和菱形的性质的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2；菱形的四条边都相等；菱形的对角线互相垂直，并且每一条对角线平分一组对角；菱形被两条对角线分成四个全等的直角三角形；菱形的面积等于两条对角线长的积的一半．