数学
如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于G,连接BE交AG于H.已知正方形ABCD的边长为4cm,解决下列问题:(1)求证:BE⊥AG;(2)求线段DH的长度的最小值.

2019-05-03

如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于G,连接BE交AG于H.已知正方形ABCD的边长为4cm,解决下列问题:
(1)求证:BE⊥AG;
(2)求线段DH的长度的最小值.
优质解答
(1)证明:在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
AB=CD
∠BAD=∠CDA=90°
AE=DF

∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠1=∠2,
在△ADG和△CDG中,
AD=CD
∠ADG=∠CDG=45°
DG=DG

∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∵∠BAH+∠3=∠BAD=90°,
∴∠1+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°-90°=90°,
∴BE⊥AG;

(2)如图,取AB的中点O,连接OH、OD,
则OH=AO=
1
2
AB=2,
在Rt△AOD中,OD=
OA2+AD2
=
22+42
=2
5

根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小,
DH的最小值=OD-OH=2(1)证明:在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
AB=CD
∠BAD=∠CDA=90°
AE=DF

∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠1=∠2,
在△ADG和△CDG中,
AD=CD
∠ADG=∠CDG=45°
DG=DG

∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∵∠BAH+∠3=∠BAD=90°,
∴∠1+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°-90°=90°,
∴BE⊥AG;

(2)如图,取AB的中点O,连接OH、OD,
则OH=AO=
1
2
AB=2,
在Rt△AOD中,OD=
OA2+AD2
=
22+42
=2
5

根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小,
DH的最小值=OD-OH=2