11. (20分)如图,正方形$ABCD$的边长是2,$M$是$AD$的中点.点$E$从点$A$出发,沿$AB$运动到点$B$停止.连接$EM$并延长交射线$CD$于点$F$,过点$M$作$EF$的垂线交射线$BC$于点$G$,连接$EG,FG$.
(1)求证:$EF=MG$;
(2)$P$是$MG$的中点,求点$P$的运动路线的长.

答案:11.(1)证明:如答图①,过点E作$EH⊥ CD$于点H,过点M
作$MN⊥ BC$于点N,MN与EH交于点O.

∵四边形ABCD是正方形,$\therefore AB=BC=CD=AD,$
$∠ A=∠ B=∠ BCD=∠ ADC=90°.$
$\because EH⊥ CD,MN⊥ BC,$
∴四边形ADHE是矩形,四边形MDCN是矩形,
$\therefore AD=EH,MN=DC,MN// CD,EH// AD,$
$\therefore MN⊥ EH,MN=EH,\therefore ∠ MEO+∠ EMO=90°.$
$\because MG⊥ EF,\therefore ∠ EMO+∠ GMN=90°,$
$\therefore ∠ GMN=∠ MEO,$
又$∠ EHF=∠ MNG=90°,MN=EH,$
$\therefore △ EFH≌△ MGN(\mathrm{ASA}),\therefore EF=MG.$
(2)解:如答图②,$PP'$即为点P运动的路线.
当点E在A点时,$MG⊥ BC$且$MG=2;$
当点E在B点时,设$GG'=x$,根据勾股定理得$BM^{2}+$
$MG'^{2}=BG'^{2}.$
$\because BM^{2}=1^{2}+2^{2}=5,MG'^{2}=2^{2}+x^{2}=4+x^{2},$
$\therefore 5+4+x^{2}=(1+x)^{2}$,解得$x=4$,即$GG'=4.$
$\because P,P'$分别是$MG,MG'$的中点,$\therefore PP'=\frac{1}{2}GG'=2,$
即点P的运动路线的长为2.
