Question

（1）如圖，在線(xiàn)段AB上取一點(diǎn)C（BC＞AC），分別以AC、BC為邊在同一側(cè)作等邊△ACD與等邊△BCE，連接AE、BD，則△ACE經(jīng)過(guò)怎樣的變換（平移、軸對(duì)稱(chēng)、旋轉(zhuǎn)）能得到△DCB？請(qǐng)寫(xiě)出具體的變換過(guò)程；（不必寫(xiě)理由）

（2）如圖，在線(xiàn)段AB上取一點(diǎn)C（BC＞AC），如果以AC、BC為邊在同一側(cè)作正方形ACDG與正方形CBEF，連接EG，取EG的中點(diǎn)M，設(shè)DM的延長(zhǎng)線(xiàn)交EF于N，并且DG=NE；請(qǐng)?zhí)骄緿M與FM的關(guān)系，并加以證明；

（3）在第二題圖的基礎(chǔ)上，將正方形CBEF繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（如圖），使得A、C、E在同一條直線(xiàn)上，請(qǐng)你繼續(xù)探究線(xiàn)段MD、MF的關(guān)系，并加以證明．

Answer 1

解：（1）將△ACE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后能得到△DCB；

（2）如圖，相等且垂直．理由如下：
∵EF∥GD，
∴∠NEM=∠DGM，而EN=GD，GM=EM，
∴△MGD≌△MEN，
∴DM=NM，在Rt△DNF中，，
∵NE=GD，GD=CD，
∴NE=CD，
∴FN=FD，
即FM⊥DM，
∴DM與FM相等且垂直．

（3）如圖，MD與MF相等且垂直．理由如下：
延長(zhǎng)DM交CE于N，連接DF、FN，
根據(jù)（2）可以得到△MGD≌△MNE，
∴DM=NM，NE=DG，
∵∠DCF=∠FEN=45°，DC=DG=NE，F(xiàn)C=FE，
∴△DCF≌△NEF，
∴DF=FN，∠DFC=∠NFE，
∴∠DFN=90°，即△FDN為等腰直角三角形，
∵DM=NM，即FM為斜邊DN的中線(xiàn)，
∴FM=DM=NM=DN，且FM⊥DN，
則FM=DM，F(xiàn)M⊥DM．
分析：（1）容易根據(jù)已知條件證明△ACE≌△DCE，所以△ACE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后能得到△DCB；
（2）相等且垂直．根據(jù)已知得到DG=NE，MG=ME，而根據(jù)已知NB∥GD，現(xiàn)在就可以證明△MGD≌△MEN，從而得到DM=NM，而∠DFN=90°，從而得到，而NE=GD，GD=CD，可以推出NE=CD，∴FN=FD，可以得到FM⊥DM，所以DM與FM相等且垂直；
（3）相等且垂直．延長(zhǎng)DM交CE于N，連接DF、FN，先證△MGD≌△MNE，可以得到DM=NM，NE=DG，再根據(jù)正方形的性質(zhì)和全等三角形的性質(zhì)可以得到DC=DG=NE，F(xiàn)C=FE，現(xiàn)在可以證明△DCF≌△NEF，然后利用全等三角形的性質(zhì)就可以證FM=DM，F(xiàn)M⊥DM．
點(diǎn)評(píng)：此題是開(kāi)放性試題，把圖形變換放在正方形的背景中，利用正方形的性質(zhì)進(jìn)行探究，然后找到圖形變換的規(guī)律．