【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形
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\therefore \mathrm{AB} = \mathrm{AD}, \quad \angle D A B = 9 0 ^ {\circ}
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∵四边形AEFG为正方形
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\therefore \mathrm{AE} = \mathrm{AG}, \quad \angle E A G = 9 0 ^ {\circ}
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\therefore \angle E A B = \angle G A D
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在△EAB和△GAD中有:
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\left\{ \begin{array}{c} A E = A G \\ \angle E A B = \angle G A D \\ A B = A D \end{array} \right.
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\therefore \triangle \mathrm{EAB} \cong \triangle \mathrm{GAD}
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\therefore \mathrm{BE} = \mathrm{DG};
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> ②当 $\angle \mathrm { E A G = } _ { \angle } \mathrm { B A D }$ 时,BE=DG成立。
证明:∵四边形ABCD菱形
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\therefore \mathrm{AB} = \mathrm{AD}
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∵四边形AEFG为正方形
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\therefore \mathrm{AE} = \mathrm{AG}
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\because \angle E A G = \angle B A D
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\therefore \angle E A G + \angle G A B = \angle D A B + \angle C A B
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\therefore \angle E A B = \angle G A D
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在 $\triangle \mathrm { E A B }$ 和 $\triangle \mathrm { G A D }$ 中有:
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\left\{ \begin{array}{c} A E = A G \\ \angle E A B = \angle G A D \\ A B = A D \end{array} \right.
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\therefore \triangle \mathrm{EAB} \cong \triangle \mathrm{GAD}
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∴BE=DG;
(3)连接EB,BD,设BE和GD相交于点H

∵四边形AEFG和ABCD为矩形 (口)为规形
∴ EAG= BAD=90 ∴∠ EAB=∠GAD AE AB AG AD ∴△ ∽△EAB GAD ∴∠ AEB=∠ AGD ∴∠GHE=∠ EAC=90<sup>°</sup> ∴D E<sup>2</sup>=E H<sup>2</sup>+H D<sup>2</sup> BG<sup>2</sup>=G H<sup>2</sup>+H B<sup>2</sup> BG<sup>2</sup>+D E<sup>2</sup>=G H<sup>2</sup>+H B<sup>2</sup>+E H<sup>2</sup>+H D<sup>2</sup>=(G H<sup>2</sup>+E H<sup>2</sup>)+(H B<sup>3</sup>+H D<sup>3</sup>)=EG<sup>2</sup>+B D<sup>2</sup> $E G ^ { 2 } = A E ^ { 2 } + A G ^ { 2 } = 4 ^ { 2 } + 6 ^ { 2 } = 5 2 ~ , ~ B D ^ { 2 } = A B ^ { 2 } + A D ^ { 2 } = 8 ^ { 2 } + 1 2 ^ { 2 } = 2 0 8 ^ { 2 }$ $\therefore B G ^ { 2 } + D E ^ { 2 } = 2 6 0$
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;相似三角形的判定与性质
【解析】
【分析】(1)根据四边形ABCD和AEFG是正方形的性质证明 $\triangle \mathrm { E A B } { \cong } \triangle \mathrm { G A D }$ 即可;(2)根据菱形AEFG和菱形ABCD的性质以及角的和差证明 $\triangle \mathrm { E A B } \cong \triangle \mathrm { G A D }$ 即可说明当 $\angle \mathrm { E A G = } _ { \angle \mathrm { B A D } }$ 时,$\mathrm { B E = D G }$ 成立;(3)如图:连接EB,BD,设BE和GD相交于点H,先根据四边形AEFG和ABCD为矩形的性质说明 $\triangle \mathrm { E A B } \ – \triangle \mathrm { G A D }$ ,再根据相似的性质得到 $\angle G H E = \angle E A C = 9 0 ^ { \circ }$ ,最后运用勾股定理解答即可