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(2011•郑州模拟)如图,在平面直角坐标系中,x轴上有两点A(-2,0),B(2,0),以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点E是AD边的中点,F是x轴上一动点,连接EF,过点E作EG⊥EF,交BC所在的

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(2011•郑州模拟)如图,在平面直角坐标系中,x 轴上有两点A(-2,0),B(2,0),以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点E 是AD边的中点,F 是x轴上一动点,连接EF,过点E作EG⊥EF,交BC所在的直线与点G,连接FG.
(1)当点F与点A重合时,易得
EF
EG
1
2
;若点F与点A不重合时,试问
EF
EG
的值是否改变?直接写出正确判断;
(2)设点F的横坐标为x(-2<x<2),△FBG的面积为S,求S关于x的函数关系式,并求出S的最大值;
(3)当点F在 x轴上运动时,判断有几个位置能够使得以点G为顶点三角形和以点B、F、G为顶点的三角形全等?直接写出相应的点F的坐标.
▼优质解答
答案和解析
(1)
EF
EG
1
2
仍然成立.
证明:
过点E作EH⊥BC于点H.
∴EH⊥AE.
∴∠GEH+∠FEH=∠AEF+∠FEH=90°,
∴∠GEH=∠AEF.而∠EAF=∠EHG=90°,
∴△EAF∽△EHG.
AF
HG
EA
EH
EF
EG
1
2


(2)过点E作EH⊥BC于点H.
∴EH⊥AE.
∴∠GEH+∠FEH=∠AEF+∠FEH=90°,
∴∠GEH=∠AEF.而∠EAF=∠EHG=90°,
∴△EAF∽△EHG.
AF
HG
EA
EH
EF
EG
1
2

∵AF=x-(-2)=x+2,
∴HG=2(x+2)=2x+4.
∴BG=BH+HG=2+2x+4=2x+6.
∵BF=2-x.
∴△FBG的面积:S=
1
2
BF×BG=
1
2
(2-x)(2x+6).
S=−(x+
1
2
)2+
25
4

∴当x=
1
2
时,S的最大值为
25
4


(3)满足要求的点F共有三个位置,
如图1:当F与A重合时,△EFG≌△BGF,
此时点F的坐标为(-2,0);
如图2:∵△EGF≌△BFG时,EF=FB,
设AF=x,则EF=BF=4-x,
在Rt△EAF中,EF2=AE2+AF2
∴(4-x)2=x2+4,
解得:x=
3
2

∴OF=OA-AF=2-
3
2
=
1
2

∴此时F点的坐标为(-
1
2
,0);
如图3:设AF=x,
则EG=BF=4+x,EF=
x2+4
,GH=2+EF,
∵EG2=EH2+GH2
∴x=
8
3

∴OF=
14
3

∴点F的坐标为(-
14
3
,0).
EH=4,即F1(-2,0),