已知∠ABC=90°,点P为射线BC上任意一点(点P与点B不重合),分别以AB、AP为边在∠ABC的内部作等边△ABE和△APQ,连接QE并延长交BP于点F.(1)如

发布时间:2020-08-07 12:48:44

已知∠ABC=90°,点P为射线BC上任意一点(点P与点B不重合),分别以AB、AP为边在∠ABC的内部作等边△ABE和△APQ,连接QE并延长交BP于点F.
(1)如图1,若AB=,点A、E、P恰好在一条直线上时,求此时EF的长(直接写出结果);
(2)如图2,当点P为射线BC上任意一点时,猜想EF与图中的哪条线段相等(不能添加辅助线产生新的线段),并加以证明;
(3)若AB=,设BP=4,求QF的长.

网友回答

解:(1)∵△ABE是等边三角形,A、E、P在同一直线上,
∴AB=AE且∠BAE=60°,
∴点E是AP的中点,
∴AP=2AB=2×2=4,
∴QE=4×=6,
QF=PQ÷cos30°=4÷=8,
∴EF=2;

(2)EF=BF.
证明:∵∠BAP=∠BAE-∠EAP=60°-∠EAP,
∠EAQ=∠QAP-∠EAP=60°-∠EAP,
∴∠BAP=∠EAQ.
在△ABP和△AEQ中,
∵,
∴△ABP≌△AEQ(SAS)
∴∠AEQ=∠ABP=90°,
∴∠BEF=180°-∠AEQ-∠AEB=180°-90°-60°=30°,
又∵∠EBF=90°-60°=30°,
∴∠BEF=∠EBF,
∴EF=BF;

(3)如图,过点F作FD⊥BE于点D,
∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB=2,
由(2)得∠EBF=30°,
在Rt△BDF中,BD=BE=×2=,
∴BF===2,
∴EF=2,
∵△ABP≌△AEQ,
∴QE=BP=4,
∴QF=QE+EF=4+2=6.
解析分析:(1)根据A、E、P在同一直线上判断出点E是AP的中点,先根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出AP,然后根据等边三角形的性质求出QE.再根据直角三角形的性质求出QF,然后根据EF=QF-QE,代入数据进行计算即可得解;
(2)先求出∠BAP=∠EAQ,然后利用“边角边”证明△ABP和△AEQ全等,根据全等三角形对应角相等可得∠AEQ=∠ABP=90°,然后求出∠BEF=∠EBF=30°,再根据等角对等边的性质即可得证;
(3)过点F作FD⊥BE于点D,根据等腰三角形三线合一的求出BD,再解直角三角形求出BF的长度,即可得到EF的长,再根据全等三角形对应边相等可得QE=BP,然后代入数据进行计算即可得解.

点评:本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,以及解直角三角形,综合性较强,但难度不大,(2)较为复杂,求出△ABP≌△AEQ是解题的关键.
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