【题目】已知正方形ABCD与正方形CEFG,M是AF的中点,连接DM,EM.
(1)如图1,点E在CD上,点G在BC的延长线上,请判断DM,EM的数量关系与位置关系,并直接写出结论;
(2)如图2,点E在DC的延长线上,点G在BC上,(1)中结论是否仍然成立?请证明你的结论;
(3)将图1中的正方形CEFG绕点C旋转,使D,E,F三点在一条直线上,若AB=13,CE=5,请画出图形,并直接写出MF的长.
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【答案】(1)DM⊥EM,DM=EM,理由见解析; (2)DM⊥EM,DM=EM,理由见解析;(3)满足条件的MF的值为
或
.
【解析】(1)结论:DM⊥EM,DM=EM.只要证明△AMH≌△FME,推出MH=ME,AH=EF=EC,推出DH=DE,因为∠EDH=90°,可得DM⊥EM,DM=ME;
(2)结论不变,证明方法同(1)类似;
(3)分两种情形画出图形,利用勾股定理以及等腰直角三角形的性质解决问题即可.
(1)结论:DM⊥EM,DM=EM,
理由:如图1中,延长EM交AD于H,
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∵四边形ABCD是正方形,四边形EFGC是正方形,
∴∠ADE=∠DEF=90°,AD=CD,
∴AD∥EF,
∴∠MAH=∠MFE,
∵AM=MF,∠AMH=∠FME,
∴△AMH≌△FME,
∴MH=ME,AH=EF=EC,
∴DH=DE,
∵∠EDH=90°,
∴DM⊥EM,DM=ME;
(2)如图2中,结论不变.DM⊥EM,DM=EM,
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理由:如图2中,延长EM交DA的延长线于H,
∵四边形ABCD是正方形,四边形EFGC是正方形,
∴∠ADE=∠DEF=90°,AD=CD,
∴AD∥EF,
∴∠MAH=∠MFE,
∵AM=MF,∠AMH=∠FME,
∴△AMH≌△FME,
∴MH=ME,AH=EF=EC,
∴DH=DE,
∵∠EDH=90°,
∴DM⊥EM,DM=ME;
(3)如图3中,作MR⊥DE于R,
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在Rt△CDE中,DE=
=12,
∵DM=NE,DM⊥ME,
∴MR=⊥DE,MR=
DE=6,DR=RE=6,
在Rt△FMR中,FM=
,
如图4中,作MR⊥DE于R,
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在Rt△MRF中,FM=
,
故满足条件的MF的值为
或
.