19.如图,正方形ABCD的边长是2,M是AD的中点,E是AB边上的一动点.连接EM并延长交射线CD于点F,过M作EF的垂线交射线BC于点G,连结EG,FG.
(1)求证:ME=MF;
(2)当AE=a(a为常数)时,求△EGF的面积.

分析 (1)四边形ABCD是正方形,正方形的四个边相等且对边平行,四个角都是直角,很容易证明△AME≌△DMF,从而可得出结论.
(2)设AE=a时,△EGF的面积为S△EGF,有两种情况,当点E与点A重合时,即x=0时,可求出S△EGF的值,当点E不与点A重合时,0<a≤2,根据条件可证明Rt△AEM∽Rt△NGM,根据相似三角形的对应边成比例,可得出函数式.

解答 解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠A=∠MDF,
在△AME和△DMF中,$\left\{\begin{array}{l}{∠AME=∠FMD}\\{AM=DM}\\{∠A=∠MDF}\end{array}\right.$
∴△AME≌△DMF
∴EM=FM;

(2)解:当点E与点A重合时,如图,

a=0,S△EGF=$\frac{1}{2}$AD×MG=$\frac{1}{2}$×2×2=2,
当点E不与点A重合时,0<a≤2,
∵EM=FM
在Rt△AME中,AE=a,AM=1,ME=$\sqrt{{a}^{2}+1}$$\sqrt{{a}^{2}+4}$,
∴EF=2ME=2$\sqrt{{a}^{2}+1}$
如图,

过M作MN⊥BC,垂足为N
则∠MNG=90°∠AMN=90°MN=AB=AD=2AM
∴∠AME+∠EMN=90°
∵EMG=90°
∴∠GMN+∠EMN=90°
∴∠AME=∠GMN
∴Rt△AEM∽Rt△NGM,
∴$\frac{AM}{MN}=\frac{ME}{MG}$
∴MG=2ME=2$\sqrt{{a}^{2}+1}$
∴S△EGF=$\frac{1}{2}$EF×MG=$\frac{1}{2}$×2$\sqrt{{a}^{2}+1}$×2$\sqrt{{a}^{2}+1}$=2a2+2.
∴S△EGF=2a2+2其中0<a≤2,

点评 本题考查了全等三角形的判定和性质定理,相似三角形的判定和性质定理,以及全等三角形的判定正方形的性质等.

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