如图①:在正方形ABCD中,点E是BC边上一点,点F是BC延长线上一点,
AE垂直于EG交角DCF的平分线CG于点G,求证:AE=EG
点评:这是一道开放性试題,善于利用发散性思维,从不同的知识点着手,多考虑几种证明方法。
甲:一般情况下,证明两条线段相等我们会想到三角形全等,如图②所示,已知条件里AE垂直于EC可得角BAE=角GEC,正方形的外角平分线提供角ECG=135度,结合正方形的条件,容易想到在BA边上截取BH=BE,面积AH=EC,于是得到全等,问题得证。
乙:若过G点作垂直,明显可以直接利用一线三角证明全等啊。其实,同学们可以进行尝试,通过此法不能通过证明全等证明结论,缺少条件。同学们可以尝试有相似三角形,是可以证明出来的。
证明:由此可快速得到三角形ABE相似于三角形EMG,由线段比例关系可得
丙:从整体上看此題,能否把EG或者AE放在三角形中用旋转变换进行尝试呢?
如图,过E作EN垂直于BC交对角线AC于点M,交AD于点N,则EM=EC,也可证明全等。
丁:过点E作EM垂直于BC交GC延长线于点M,同样可以证明三角形全等,从而证明结论。
戊:延长GC交AB延长线于点A’,通过两交证明等腰三角形,可以证得结论。
延长AC到点G’,使CG=CG’连接EG’,易证明三角形ECG’全等于三角形ECG,再证明等腰三角形即可。
庚:能否用平移变换的思想进行尝试呢?
此法与上面方法类似,同学们可自行完成证明。