如图,边长为5的正方形OABC的顶点O在坐标原点处,点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点E是OA边上的点(不与点A重合),EF⊥CE,且与正方形外角平分线AG交于点

发布时间:2020-08-08 18:59:07

如图,边长为5的正方形OABC的顶点O在坐标原点处,点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点E是OA边上的点(不与点A重合),EF⊥CE,且与正方形外角平分线AG交于点P.
(1)当点E坐标为(3,0)时,试证明CE=EP;
(2)如果将上述条件“点E坐标为(3,0)”改为“点E坐标为(t,0)(t>0),结论CE=EP是否成立,请说明理由;
(3)在y轴上是否存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形?若存在,用t表示点M的坐标;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)(2)方法一:
在OC上截取ON=OE,

则AE=CN,∠EAP=∠CNE=135°
∵CE⊥EP
∴∠CEO+∠PEA=90°
又∵∠OCE+∠OEC=90°,
∴∠NCE=∠AEP
∴△NCE≌△AEP
∴CE=EP,即不论点E的坐标是多少,都存在CE=EP,(1)(2)得证;

方法二:(1)过点P作PH⊥x轴,垂足为H
∴∠2=∠1=90°
∵EF⊥CE
∴∠3=∠4
∴△COE∽△EHP

由题意知:CO=5,OE=3,EH=EA+AH=2+HP
∴=即HP=3
∴EH=5
在Rt△COE和Rt△EHP中
∴CE=,EP=
故CE=EP

(2)CE=EP仍成立,理由如下:
同理△COE∽△EHP,

由题意知:CO=5,OE=t,EH=5-t+HP
∴=,整理得(5-t)HP=t(5-t),
∵点E不与点A重合,A(5,0),
∴5-t≠0
∴HP=t,
∴AH=t,
∴EH=5
∴在Rt△COE和Rt△EHP中
CE=EP=
∴CE=EP

(3)y轴上存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形.
理由如下:
过点B作BM∥EP交y轴于点M
∴∠5=∠CEP=90°
∴∠4+∠ECB=90°,∠6+∠ECB=90°,
∴∠6=∠4
在△BCM和△COE中

∴△BCM≌△COE(ASA)
∴BM=CE
而CE=EP
∴BM=EP
由于BM∥EP
∴四边形BMEP是平行四边形,
由△BCM≌△COE
可得CM=OE=t
∴OM=CO-CM=5-t
故点M的坐标为(0,5-t).
解析分析:(1)(2)可用同种方法证明:在OC上截取OG=OE,由正方形的性质可得CG=AE,∠EAP=∠CGE=135°,由同角的余角相等可得∠GCE=∠AEP,故有△GCE≌△AEP?CE=EP;
(3)过点B作BM∥EP交y轴于点M,由同角的余角相等可得∠4=∠6,又因为CE=OC,可得△BCM≌△COE?BM=CE,而CE=EP,则BM=EP,由一组对边平行有相等证得四边形BMEP是平行四边形,OM=CO-CM=5-t,故可求得点M的坐标.

点评:本题(1)(2)可用不同的方法证明,显然方法一简单,用了正方形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的性质和判定,而方法二中要用到勾股定理,相似三角形的判定和性质,用变量表示线段的长,故复杂.(3)主要用到全等三角形的判定和性质及平行四边形的判定.
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