如图,已知正方形 $ABCD$ 的边长为 $2$,$E$ 是边 $BC$ 上的动点,$BF\perp AE$ 交 $CD$ 于点 $F$,垂足为 $G$,连接 $CG$.下列说法:
① $AG>GE$;
② $AE=BF$;
③ 点 $G$ 运动的路径长为 ${\mathrm \pi}$;
④ $CG$ 的最小值为 $\sqrt 5-1$.
其中正确的说法是 .(把你认为正确的说法的序号都填上)
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    线段最值
    >
    旋转之求线段最值
【答案】
②④
【解析】
因为 在正方形 $ABCD$ 中,$ BF\perp AE $,
所以 $ \angle AGB=90^\circ $ 不变,
所以 $ G$ 点的轨迹是以 $ AB $ 中点 $ O $ 为圆心,$ AO $ 为半径的圆弧.当 $E$ 移动到与 $C$ 重合时,$ F $ 点和 $ D $ 点重合,此时 $AG=GE$,故 ① 错误;
因为 $BF\perp AE$,
所以 $\angle AEB+\angle CBF=90^\circ $.
因为 $ \angle AEB+\angle BAE=90^\circ $,
所以 $ \angle BAE=\angle CBF$,
所以 $ \triangle ABE\cong \triangle BCF$(${\mathrm {AAS}}$),
所以 $AE=BF$.
故 ② 正确;
因为当 $ E $ 点运动到 $ C $ 点时停止,
所以 点 $ G $ 运动的轨迹是 $ \dfrac 14 $ 圆.
可得轨迹为 $ \dfrac {\mathrm \pi} {2} $,故 ③ 错误;
$CG$ 的最小值为 $OC-OG= \sqrt 5-1$,故 ④ 正确;
综上所述,正确的结论有 ②④.
题目 答案 解析 备注
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