Question

【題目】在矩形ABCD中，AB＝4，AD＝10，E是AD的一點(diǎn)，且AE＝2，M是AB上一點(diǎn)，射線ME交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F，EG⊥ME交BC于點(diǎn)G，連接MG，FG，FG交AD于點(diǎn)N．

（1）當(dāng)點(diǎn)M為AB中點(diǎn)時(shí)，則DF＝　 　，FG＝　 　．（直接寫出答案）

（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，的值是否會(huì)變化，若不變，求出它的值；若變化，請(qǐng)說(shuō)明理由．

（3）若△EGN為等腰三角形時(shí)，請(qǐng)求出所有滿足條件的AM的長(zhǎng)度．

Answer 1

【答案】（1）8， ；（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，的值不會(huì)變化，理由詳見解析；（3）當(dāng)AM＝﹣1+或1或時(shí)，△EGN為等腰三角形．

【解析】

（1）如圖1，過(guò)G作GH⊥AD于H，先證明AE＝AM＝2，得∠AEM＝∠DEF＝45°，則DF＝DE＝8，再求CG的長(zhǎng)，根據(jù)勾股定理計(jì)算FG的長(zhǎng)；

（2）根據(jù)ME⊥EG，證明△AME∽△HEG，△EHG∽△FDE，可得tan∠EGM＝＝tan∠EFG＝，可得∠EGM＝∠EFG．可得∠MGF＝90°，由三角函數(shù)定義可得結(jié)論；

（3）設(shè)AM＝m，則BM＝4﹣m，DF＝4m，證明△MBG∽△GCF，表示CG＝8﹣2m，BG＝2+2m．分三種情況進(jìn)行討論，根據(jù)平行線分線段成比例定理和三角函數(shù)定義列等式可得結(jié)論．

（1）如圖1，過(guò)G作GH⊥AD于H，

∵點(diǎn)M為AB中點(diǎn)，AB＝4，

∴AM＝2，

∵AE＝2，

∴AE＝AM＝2，

∴DE＝10﹣2＝8，

∵四邊形ABCD是矩形，

∴∠A＝∠CDA＝90°，

∴∠AEM＝∠DEF＝45°，

∴DF＝DE＝8，

∵EG⊥ME，

∴∠MEG＝90°，

∴∠HEG＝∠EGH＝45°，

∴GH＝EH＝4，

∴CG＝DH＝10﹣2﹣4＝4，

Rt△FGC中，FG2＝CG2+CF2，

FG＝；

（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，的值不會(huì)變化，理由是：

如圖1，過(guò)點(diǎn)G作GH⊥AD于點(diǎn)H，

∵ME⊥EG，

∴△AME∽△HEG，△EHG∽△FDE，

∴，，

∴，，

∴∠EGM＝∠EFG．

∵∠EGF+∠EFG＝90°，

∴∠EGF+∠EGM＝90°，即∠MGF＝90°，

∴．

（3）設(shè)AM＝m，則BM＝4﹣m，DF＝4m，

∴CF＝4+4m．

由（2）得∠MGF＝90°，

∴△MBG∽△GCF，

∴，

∴，

∴CG＝8﹣2m，BG＝2+2m．

分三種情況：

ⅰ）當(dāng)EG＝NG時(shí)，如圖2，過(guò)點(diǎn)G作GH⊥AD于點(diǎn)H，則EH＝HN＝2m，

∴DN＝（8﹣2m）﹣2m＝8﹣4m．

∵DN∥CG，

∴，即，

∴m＝﹣1±，

解得m＝﹣1+或m＝﹣1﹣（舍去）．

∴AM＝﹣1；

ⅱ） 當(dāng)EN＝NG時(shí)，∠NEG＝∠NGE．

∵AD∥BC，

∴∠NEG＝∠EGB，

∴∠EGB＝∠NGE．

如圖3，過(guò)點(diǎn)E作EK⊥BC于點(diǎn)K，則KG＝8﹣（8﹣2m）＝2m，

∴，

∴，

∴m＝1．

ⅲ）當(dāng)EN＝EG時(shí)，如圖4，∠ENG＝∠EGN．

∵AD∥BC，

∴∠ENG＝∠DGC，

∴∠EGN＝∠DGC．

∴，

∴

∴．

綜上所述：當(dāng)AM＝﹣1+或1或時(shí)，△EGN為等腰三角形．