【题目】如图,菱形ABCD中,∠BAD=60°,点E在边AD上,连接BE,在BE上取点F,连接AF并延长交BD于H,且∠AFE=60°,过C作CG∥BD,直线CG、AF交于G.
(1)求证:∠FAE=∠EBA;
(2)求证:AH=BE;
(3)若AE=3,BH=5,求线段FG的长.
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【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)FG=
.
【解析】
(1)先证明两三角形相似,再根据性质得到结果(2)先证明两三角形相似,再根据性质得到边的关系(3)先作辅助线,再证明两三角形相似,再根据相似三角形性质得到结果.
解:(1)∵∠AFE=∠BAE=60°、∠AEF=∠BEA,
∴△AEF∽△BEA,
∴∠FAE=∠ABE;
(2)∵四边形ABCD是菱形,且∠BAD=60°,
∴AB=AD、∠BAE=∠ADB=60°,
在△ABE和△DAH中,
∵![]()
∴△ABE≌△DAH(ASA),
∴AH=BE;
(3)如图,连接AC交BD于点P,则AC⊥BD,且AC平分BD,
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∵△ABE≌△DAH,
∴AE=DH=3,
则BD=BH+DH=8,
∴BP=PD=4,PH=BH﹣BP=1,
∵AB=BD=8,
∴AP=
=4
,
则AC=2AP=8
,
∵CG∥BD,且P为AC中点,
∴∠ACG=90°,CG=2PH=2,
∴AG=
=14,BE=AH=
AG=7,
∵△AEF∽△BEA,
∴
=
,即
=
,
解得:AF=
,
∴FG=AG﹣AF=14﹣
=
.