Question

【題目】如圖，在正方形ABCD中，AD＝2，E是AB的中點，將△BEC繞點B逆時針旋轉90°后，點E落在CB的延長線上點F處，點C落在點A處．再將線段AF繞點F順時針旋轉90°得線段FG，連結EF、CG.

(1)求證：EF∥CG；

(2)求點C、點A在旋轉過程中形成的、與線段CG所圍成的陰影部分的面積．

Answer 1

【答案】(1)證明見解析；(2) S陰影＝.

【解析】試題分析：（1）根據正方形的性質可得AB=BC=AD=2，∠ABC=90°，再根據旋轉變化只改變圖形的位置不改變圖形的形狀可得△ABF和△CBE全等，根據全等三角形對應角相等可得∠FAB=∠ECB，∠ABF=∠CBE=90°，全等三角形對應邊相等可得AF=EC，然后求出∠AFB+∠FAB=90°，再求出∠CFG=∠FAB=∠ECB，根據內錯角相等，兩直線平行可得EC∥FG，再根據一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形判斷出四邊形EFGC是平行四邊形，然后根據平行四邊形的對邊平行證明；

（2）求出FE、BE的長，再利用勾股定理列式求出AF的長，根據平行四邊形的性質可得△FEC和△CGF全等，從而得到S△FEC=S△CGF，再根據S陰影=S扇形BAC+S△ABF+S△FGC﹣S扇形FAG列式計算即可得解．

試題解析：（1）證明：在正方形ABCD中，AB=BC=AD=2，∠ABC=90°．∵△BEC繞點B逆時針旋轉90°得到△ABF，∴△ABF≌△CBE，∴∠FAB=∠ECB，∠ABF=∠CBE=90°，AF=CE，∴∠AFB+∠FAB=90°．∵線段AF繞點F順時針旋轉90°得線段FG，∴∠AFB+∠CFG=∠AFG=90°，∴∠CFG=∠FAB=∠ECB，∴EC∥FG．∵AF=CE，AF=FG，∴EC=FG，∴四邊形EFGC是平行四邊形，∴EF∥CG；

（2）解：∵AD=2，E是AB的中點，∴BF=BE=AB=×2=1，∴AF===，由平行四邊形的性質，△FEC≌△CGF，∴S△FEC=S△CGF，∴S陰影=S扇形BAC+S△ABF+S△FGC﹣S扇形FAG=

= ．