(1)全等.理由如下:
:∵△AOB和△CBD是等边三角形,
∴OB=AB,∠OBA=∠OAB=60°,
BC=BD,∠CBD=60°,
∴∠OBA+∠ABC=∠CBD+∠ABC,
即∠OBC=∠ABD,
在△OBC和△ABD中,,
∴△OBC≌△ABD(SAS);
(2)随着C点的变化,直线AE的位置不变.理由如下:
由△OBC≌△ABD,得到∠BAD=∠BOC=60°,
又∵∠BAO=60°,∴∠DAC=60°,
∴∠OAE=60°,又OA=1,
在直角三角形AOE中,tan60°=,
则OE=,点E坐标为(0,-),A(1,0),
设直线AE解析式为y=kx+b,把E和A的坐标代入得:,
解得:,
所以直线AE的解析式为y=x-.
综上所述,随着C点的变化,直线AE的位置不变.所以直线AE的解析式为y=x-;
(3)当C的坐标为(2,0)时,EF∥OB;这时直线BO与⊙F相切.
证明如下:根据题意画出图形,如图所示:
∵∠BOA=∠DAC=60°,EA∥OB,又EF∥OB,
则EF与EA所在的直线重合,∴点F为DE与BC的交点,
又F为BC中点,∴A为OC中点,又AO=1,则OC=2,
∴当C的坐标为(2,0)时,EF∥OB;
这时直线BO与⊙F相切,理由如下:
∵△BCD为等边三角形,F为BC中点,
∴DF⊥BC,又EF∥OB,
∴FB⊥OB,即∠FBO=90°,
故直线BO与⊙F相切;
(4)根据题意画出图形,如图所示:
由点B,点C及点G在圆F的圆周上得:FB=FC=FG,即FG=BC,
∴△CBG为直角三角形,又△BCD为等边三角形,
∴BG为∠CBD的平分线,即∠CBG=30°,
过点B作x轴的垂直,交x轴于点M,由△OAB为等边三角形,
∴M为OA中点,即MA=,BM=,MC=AC+AM=a+,
在Rt△BCM中,根据勾股定理得:BC==,
∵DF垂直平分BC,
∴B和C关于DF对称,
∴HC=HB,
则HC+HG=BG,此时BG最小,
在Rt△BCG中,BG=BCcos30°=