Question

【題目】如圖，在RtΔABC中，∠ABC=90°，AB=CB，以AB為直徑的⊙O交AC于點D，點E是AB邊上一點（點E不與點A、B重合），DE的延長線交⊙O于點G，DF⊥DG，且交BC于點F.

（1）求證：AE=BF；

（2）連接EF，求證：∠FEB=∠GDA；

（3）連接GF,若AE=2，EB=4，求ΔGFD的面積.

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析；（3）9

【解析】分析：（1）連接BD，由三角形ABC為等腰直角三角形，求出∠A與∠C的度數，根據AB為圓的直徑，利用圓周角定理得到∠ADB為直角，即BD垂直于AC，利用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半，得到AD=DC=BD=AC，進而確定出∠A=∠FBD，再利用同角的余角相等得到一對角相等，利用ASA得到三角形AED與三角形BFD全等，利用全等三角形對應邊相等即可得證；

（2）連接EF，BG，由三角形AED與三角形BFD全等，得到ED=FD，進而得到三角形DEF為等腰直角三角形，利用圓周角定理及等腰直角三角形性質得到一對同位角相等，利用同位角相等兩直線平行，再根據平行線的性質和同弧所對的圓周角相等，即可得出結論；

（3）由全等三角形對應邊相等得到AE=BF=1，在直角三角形BEF中，利用勾股定理求出EF的長，利用銳角三角形函數定義求出DE的長，利用兩對角相等的三角形相似得到三角形AED與三角形GEB相似，由相似得比例，求出GE的長，由GE+ED求出GD的長，根據三角形的面積公式計算即可．

詳解：（1）連接BD．在Rt△ABC中，∠ABC=90°，AB=BC，∴∠A=∠C=45°．

∵AB為圓O的直徑，∴∠ADB=90°，即BD⊥AC，∴AD=DC=BD=AC，∠CBD=∠C=45°，∴∠A=∠FBD．

∵DF⊥DG，∴∠FDG=90°，∴∠FDB+∠BDG=90°．

∵∠EDA+∠BDG=90°，∴∠EDA=∠FDB．在△AED和△BFD中，，∴△AED≌△BFD（ASA），∴AE=BF；

（2）連接EF，BG．

∵△AED≌△BFD，∴DE=DF．

∵∠EDF=90°，∴△EDF是等腰直角三角形，∴∠DEF=45°．

∵∠G=∠A=45°，∴∠G=∠DEF，∴GB∥EF，∴∠FEB=∠GBA．

∵∠GBA=∠GDA，∴∠FEB=∠GDA；

（3）∵AE=BF，AE=2，∴BF=2．在Rt△EBF中，∠EBF=90°，∴根據勾股定理得：EF2=EB2+BF2．

∵EB=4，BF=2，∴EF==．

∵△DEF為等腰直角三角形，∠EDF=90°，∴cos∠DEF=．

∵EF=，∴DE=×=．

∵∠G=∠A，∠GEB=∠AED，∴△GEB∽△AED，∴=，即GEED=AEEB，∴GE=8，即GE=，則GD=GE+ED=．

∴．