19. 「2025 甘肃中考」四边形 $ABCD$ 是正方形,点 $E$ 是边 $AD$ 上一动点(点 $D$ 除外),$△ EFG$ 是直角三角形,$EG = EF$,点 $G$ 在 $CD$ 的延长线上.
(1) 如图 1,当点 $E$ 与点 $A$ 重合,且点 $F$ 在边 $BC$ 上时,写出 $BF$ 和 $DG$ 的数量关系,并说明理由.
(2) 如图 2,当点 $E$ 与点 $A$ 不重合,且点 $F$ 在正方形 $ABCD$ 内部时,$FE$ 的延长线与 $BA$ 的延长线交于点 $P$,如果 $EF = EP$,写出 $AE$ 和 $DG$ 的数量关系,并说明理由.
(3) 如图 3,在 (2) 的条件下,连接 $BF$,写出 $BF$ 和 $DG$ 的数量关系,并说明理由.

答案:19.解析 (1)$BF = DG$.理由如下:
$\because$四边形ABCD是正方形,
$\therefore AB = AD$,$∠ ABC = ∠ CDA = 90°$,
$\therefore ∠ FBA = ∠ GDA = 90°$.
$\because EF = EG$,点E与点A重合,$\therefore AF = AG$,
$\therefore Rt△ FBA≌ Rt△ GDA(HL)$,$\therefore BF = DG$.
(2)$AE = DG$.理由如下:
$\because$四边形ABCD是正方形,$\therefore ∠ DAB = ∠ CDA = 90°$,$\therefore ∠ EAP = ∠ GDE = 90°$.
$\because △ EFG$是直角三角形,
$\therefore ∠ GEF = 90°$,$\therefore ∠ GEP = 90°$,
$\therefore ∠ AEP + ∠ GED = ∠ DGE + ∠ GED = 90°$,
$\therefore ∠ AEP = ∠ DGE$.
$\because EP = EF$,$EF = EG$,$\therefore EP = GE$,
$\therefore △ EAP≌△ GDE(AAS)$,$\therefore AE = DG$.
(3)$BF = \sqrt{5}DG$.理由如下:
如图,过点F作$FH⊥ AB$于点H,

$\because EA⊥ AB$,$\therefore EA// FH$,$\therefore \frac{PE}{EF}=\frac{PA}{AH}$.
$\because PE = EF$,$\therefore PA = AH$,
$\therefore EA$是$△ PFH$的中位线,$\therefore FH = 2EA = 2DG$.
由(2)知,$△ EAP≌△ GDE$,$\therefore AP = DE$,$\therefore DE = AH$,
又$\because AD = AB$,$\therefore AD - DE = AB - AH$,$\therefore EA = HB = DG$,$\therefore$在$Rt△ FHB$中,$BF = \sqrt{FH^{2}+HB^{2}}=\sqrt{(2DG)^{2}+DG^{2}}=\sqrt{5}DG$,即$BF = \sqrt{5}DG$.