Question

如圖，四邊形ABCD、BEFG均為正方形．

（1）如圖1，連接AG、CE，試判斷AG和CE的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系并證明．
（2）將正方形BEFG繞點B順時針旋轉(zhuǎn)β角（0°＜β＜180°），如圖2，連接AG、CE相交于點M，連接MB，當(dāng)角β發(fā)生變化時，∠EMA的度數(shù)是否發(fā)生變化？若不變化，求出∠EMA的度數(shù)；若發(fā)生變化，請說明理由．
（3）在（2）的條件下，∠EMB的度數(shù)是否是定值？若是，求出∠EMB的度數(shù)；若不是，請說明理由．

Answer 1

考點：正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì)

專題：

分析：（1）AG=EC，AG⊥EC，理由為：由正方形BEFG與正方形ABCD，利用正方形的性質(zhì)得到兩對邊相等，一對直角相等，利用SAS得出三角形ABG與三角形CBE全等，利用全等三角形的對應(yīng)邊相等，對應(yīng)角相等得到CE=AG，∠BCE=∠BAG，再利用同角的余角相等即可得證；
（2）∠EMA的度數(shù)為90°，理由為：過B作BP⊥EC，BH⊥AM，利用SAS得出三角形ABG與三角形BEC全等，由全等三角形的面積相等得到兩三角形面積相等，而AG=EC，可得出BP=BH，利用到角兩邊距離相等的點在角的平分線上得到BM為角平分線，再由∠BAG=∠BCE，及一對對頂角相等，得到∠AMC為直角，即∠AME為直角；
（3）∠EMB的度數(shù)為45°．利用（2）中的結(jié)論，角平分線定義得到∠EMB的度數(shù)是定值．

解答：解：（1）AG=EC，AG⊥EC，理由為：
∵正方形BEFG，正方形ABCD，
∴GB=BE，∠ABG=90°，AB=BC，∠ABC=90°，
在△ABG和△BEC中，

BG=BE ∠ABC=∠EBC=90°    BA=BC

，
∴△ABG≌△BEC（SAS），
∴CE=AG，∠BCE=∠BAG，
延長CE交AG于點M，
∴∠BEC=∠AEM，
∴∠ABC=∠AME=90°，
∴AG=EC，AG⊥EC；

（2）∠EMB的度數(shù)不發(fā)生變化，∠EMA的度數(shù)為45°．理由為：
過B作BP⊥EC，BH⊥AM，
在△ABG和△CEB中，

AB=BC ∠ABG=∠CBE=90°-∠GBC BG=EB

，
∴△ABG≌△CEB（SAS），
∴S_△ABG=S_△EBC，AG=EC，
∴

1

2

EC•BP=

1

2

AG•BH，
∴BP=BH，
∴MB為∠EMG的平分線，
∴∠AMC=∠ABC=90°，
即當(dāng)角β發(fā)生變化時，∠EMA的度數(shù)不發(fā)生變化，仍為90度；

（3）由（2）知，∠AMC=∠ABC=90°，則∠EMB=

1

2

∠EMG=

1

2

×90°=45°．

點評：此題考查了正方形，全等三角形的判定與性質(zhì)，等腰直角三角形的判定與性質(zhì)，角平分線的判定，熟練掌握正方形的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵．