问题情境:图形的旋转是图形上的每一点在平面上绕着某个固定点旋转固定角度的位置移动.数学实践体验课上,张老师利用几何画板将两个大小不同的正方形进行旋转变换,并提出以下问题:如图①,四边形和四边形均为正方形,且点G在上,连接 , , 则与怎样的数量关系和位置关系.
猜想题目中的问题:与的数量关系是,位置关系是;
如图②,将正方形以点A为旋转中心,按顺时针方向旋转一定角度,使得过点B(即点B在上),此时(1)中的结论是否成立,请说明理由;
如图③,在图②的基础上,过点A作于点H , 若 , , 请直接写出线段的长度.
数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在矩形ABCD中,E是边上一点,于点F, , , . 试猜想四边形的形状,并说明理由;
小睿受此问题启发,逆向思考并提出新的问题:如图2,在正方形中,E是边上一点,于点F,于点H,交于点G,可以用等式表示线段 , , 的数量关系,请你思考并解答这个问题;
小博深入研究小睿提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形中,E是边上一点,于点H,点M在上,且 , 连接 , , 可以用等式表示线段 , 的数量关系,请你思考并解答这个问题.
如图(a),E是正方形ABCD外一点,将线段AE绕点A顺时针旋转得到AF , 连接DE , BF . 求证:;
如图(b),在菱形ABCD中, , P是AB的中点,将线段PA , PD分别绕点P顺时针旋转得到PE , PF , PF交BC于点G , 连接CE , CF , 求四边形CEGF的面积:
如图(c),在平行四边形ABCD中,为锐角且满足 . P是射线BA上一动点,点C , D同时绕点P顺时针旋转得到点 , , 当为直角三角形时,直接写出BP的长.
求证:四边形ACED是平行四边形.