3. 如图11,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于O,E是AC上一点,过点A作AG⊥EB,垂足为G,AG交BD于点F. 求证:OE= OF.

答案:
证明:
∵四边形$ABCD$是正方形,
∴$OA = OB$,$\angle AOF=\angle BOE = 90^{\circ}$。
∵$AG\perp EB$,
∴$\angle FAO+\angle AEG = 90^{\circ}$。
∵在$Rt\triangle BOE$中,$\angle OBE+\angle AEG = 90^{\circ}$,
∴$\angle FAO=\angle OBE$。
在$\triangle AOF$和$\triangle BOE$中,
$\begin{cases}\angle AOF=\angle BOE\\OA = OB\\\angle FAO=\angle OBE\end{cases}$
∴$\triangle AOF\cong\triangle BOE(ASA)$。
∴$OE = OF$。
∵四边形$ABCD$是正方形,
∴$OA = OB$,$\angle AOF=\angle BOE = 90^{\circ}$。
∵$AG\perp EB$,
∴$\angle FAO+\angle AEG = 90^{\circ}$。
∵在$Rt\triangle BOE$中,$\angle OBE+\angle AEG = 90^{\circ}$,
∴$\angle FAO=\angle OBE$。
在$\triangle AOF$和$\triangle BOE$中,
$\begin{cases}\angle AOF=\angle BOE\\OA = OB\\\angle FAO=\angle OBE\end{cases}$
∴$\triangle AOF\cong\triangle BOE(ASA)$。
∴$OE = OF$。
4. 如图12,点M,N分别在正方形ABCD的边BC,CD上,且∠MAN= 45°,把△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE.
(1)求证:△AEM≌△ANM;
(2)若BM= 3,DN= 2,求正方形ABCD的边长.

(1)求证:△AEM≌△ANM;
(2)若BM= 3,DN= 2,求正方形ABCD的边长.
答案:
(1)证明:
∵△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
∴AE=AN,∠BAE=∠DAN,BE=DN,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,
∵∠MAN=45°,
∴∠BAM+∠DAN=45°,
∴∠BAM+∠BAE=45°,即∠EAM=45°,
∴∠EAM=∠NAM,
在△AEM和△ANM中,
$\left\{\begin{array}{l}AE=AN\\ \angle EAM=\angle NAM\\ AM=AM\end{array}\right.$,
∴△AEM≌△ANM(SAS);
(2)解:设正方形ABCD的边长为x,则BC=CD=x,
∵BM=3,DN=2,
∴MC=BC-BM=x-3,CN=CD-DN=x-2,
∵△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
∴BE=DN=2,
∵△AEM≌△ANM,
∴EM=MN,
∵EM=BE+BM=2+3=5,
∴MN=5,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠C=90°,
在Rt△MCN中,根据勾股定理得:MC²+CN²=MN²,
即(x-3)²+(x-2)²=5²,
整理得:x²-5x-6=0,
解得:x₁=6,x₂=-1(不合题意,舍去),
∴正方形ABCD的边长为6.
(1)证明:
∵△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
∴AE=AN,∠BAE=∠DAN,BE=DN,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,
∵∠MAN=45°,
∴∠BAM+∠DAN=45°,
∴∠BAM+∠BAE=45°,即∠EAM=45°,
∴∠EAM=∠NAM,
在△AEM和△ANM中,
$\left\{\begin{array}{l}AE=AN\\ \angle EAM=\angle NAM\\ AM=AM\end{array}\right.$,
∴△AEM≌△ANM(SAS);
(2)解:设正方形ABCD的边长为x,则BC=CD=x,
∵BM=3,DN=2,
∴MC=BC-BM=x-3,CN=CD-DN=x-2,
∵△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE,
∴BE=DN=2,
∵△AEM≌△ANM,
∴EM=MN,
∵EM=BE+BM=2+3=5,
∴MN=5,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠C=90°,
在Rt△MCN中,根据勾股定理得:MC²+CN²=MN²,
即(x-3)²+(x-2)²=5²,
整理得:x²-5x-6=0,
解得:x₁=6,x₂=-1(不合题意,舍去),
∴正方形ABCD的边长为6.
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