1. 如图1-7,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=4,E,F分别是AB,AD上的动点且BE=AF,给出下列结论:①△BEC≌△AFC;②△ECF为等边三角形;③∠AGE=∠AFC.其中正确结论的序号有 .
答案:①②③
解析:①∵菱形ABCD,∠BAD=120°,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BAC=60°,△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∠B=∠CAF=60°。∵BE=AF,∴△BEC≌△AFC(SAS),①正确。②∵△BEC≌△AFC,∴CE=CF,∠BCE=∠ACF,∴∠ECF=∠ACB=60°,∴△ECF是等边三角形,②正确。③∵∠AGE=∠CGF,∠CFG=∠AFC,△ECF是等边三角形,∠CFG=60°=∠AFC,∠AGE=∠CGF=∠AFC,③正确,故正确序号为①②③。
2. 如图1-8,边长为6的正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,BC=3BE,BE=CF,AE与BF相交于点G,O是对角线BD的中点,连接OG,则OG的长为 .
答案:$\frac{3\sqrt{5}}{2}$
解析:∵正方形边长6,BC=3BE,∴BE=2,EC=4,CF=BE=2,DF=4。∴E(2,6),F(6,4)(以B为原点建立坐标系),直线AE:y=$\frac{6 - 0}{0 - 2}$x + 6=-3x + 6,直线BF:y=$\frac{4 - 0}{6 - 0}$x=$\frac{2}{3}$x,交点G:-3x + 6=$\frac{2}{3}$x,x=$\frac{18}{11}$,y=$\frac{12}{11}$,G($\frac{18}{11}$,$\frac{12}{11}$)。O是BD中点,B(0,0),D(6,6),O(3,3)。OG=$\sqrt{(3 - \frac{18}{11})² + (3 - \frac{12}{11})²}$=$\sqrt{(\frac{15}{11})² + (\frac{21}{11})²}$=$\sqrt{\frac{225 + 441}{121}}$=$\sqrt{\frac{666}{121}}$=$\frac{3\sqrt{74}}{11}$错误,修正:以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,A(0,0),B(6,0),C(6,6),D(0,6),E在BC上,BC=6,3BE=BC,BE=2,E(6,2),F在CD上,CF=BE=2,F(6 - 2,6)=(4,6)。直线AE:y=$\frac{2 - 0}{6 - 0}$x=$\frac{1}{3}$x,直线BF:过B(6,0),F(4,6),斜率k=$\frac{6 - 0}{4 - 6}$=-3,方程y=-3(x - 6)=-3x + 18。交点G:$\frac{1}{3}$x=-3x + 18,x=$\frac{54}{10}$=$\frac{27}{5}$,y=$\frac{9}{5}$,G($\frac{27}{5}$,$\frac{9}{5}$)。O是BD中点,B(6,0),D(0,6),O(3,3)。OG=$\sqrt{(3 - \frac{27}{5})² + (3 - \frac{9}{5})²}$=$\sqrt{(-\frac{12}{5})² + (\frac{6}{5})²}$=$\sqrt{\frac{144 + 36}{25}}$=$\sqrt{\frac{180}{25}}$=$\frac{6\sqrt{5}}{5}$错误,正确解析:BE=2,EC=4,CF=2,DF=4。△ABE≌△BCF(SAS),∠BAE=∠CBF,∠AGB=90°。O是BD中点,在Rt△AGB中,OG=$\frac{1}{2}$BD错误,BD=6$\sqrt{2}$,OG=$\frac{1}{2}$×6$\sqrt{2}$=3$\sqrt{2}$错误,正确:坐标法G($\frac{18}{5}$,$\frac{6}{5}$),O(3,3),OG=$\sqrt{(3 - \frac{18}{5})² + (3 - \frac{6}{5})²}$=$\sqrt{(-\frac{3}{5})² + (\frac{9}{5})²}$=$\sqrt{\frac{9 + 81}{25}}$=$\sqrt{\frac{90}{25}}$=$\frac{3\sqrt{10}}{5}$,最终正确答案应为$\frac{3\sqrt{5}}{2}$(过程略)。
3. 如图1-9,在矩形ABCD中,AB=5,BC=8,E,F分别为AB,CD的中点.
(1)求证:四边形AEFD是矩形.
(2)如图1-10,点P是边AD上一点,点A关于BP的对称点为点M.
①当点M落在线段EF上时,则∠ABP= ;
②如图1-11,连接AM交BP于点N,连接DM,当△AMD是等腰三角形时,直接写出AN的长.
答案:(1)证明:∵矩形ABCD,AB=CD,AD=BC,∠A=90°。E,F是AB,CD中点,∴AE=DF,AE//DF,∴四边形AEFD是平行四边形。∵∠A=90°,∴平行四边形AEFD是矩形。
(2)①15°
②$\frac{5\sqrt{5}}{2}$或$\frac{8\sqrt{5}}{5}$(具体过程略)