如图,正方形ABCD的边长为1,AB、AD上各有一点P、Q,△APQ的周长为2,求∠PCQ.为了解决这个问题,我们在正方形外以BC和AB延长线为边作△CBE,使得△C

发布时间:2020-08-08 02:24:59

如图,正方形ABCD的边长为1,AB、AD上各有一点P、Q,△APQ的周长为2,求∠PCQ.
为了解决这个问题,我们在正方形外以BC和AB延长线为边作△CBE,使得△CBE≌△CDQ(如图)
(1)△CBE可以看成由△CDQ怎样运动变化得到的?
(2)图中PQ与PE的长度有什么关系?为什么?
(3)请用(2)的结论证明△PCQ≌△PCE;
(4)根据以上三个问题的启发,求∠PCQ的度数.
(5)对于题目中的点Q,若Q恰好是AD的中点,求BP的长.

网友回答

解:(1)△CBE可以看成是由△CDQ沿逆时针旋转90°得到的;

(2)∵△CBE≌△CDQ,正方形的边长为1,
∴AQ=1-DQ=1-BE,AP=1-BP,
又∵AP+AQ+PQ=2,
∴1-BE+1-BP+PQ=2,即2-PE+PQ=2,
∴PE=PQ;

(3)∵△CBE≌△CDQ,
∴QC=EC,
在△PCQ和△PCE中,

∴△PCQ≌△PCE(SSS);

(4)∵△PCQ≌△PCE,
∴∠PCQ=∠PCE,
又∵∠BCE=∠QCD,
∴∠QCD+∠PCB=∠PCQ,
又∵∠DCB=90°,
∴∠PCQ=×90°=45°;

(5)若Q为AD中点,得到DQ=AQ=AD=,
∵△PCQ≌△PCE,∴BE=DQ=,
设BP=x,则AP=1-x,
∵△PCQ≌△PCE,∴QP=PE=PB+BE=x+,
在Rt△APQ中,根据勾股定理得:PQ2=AQ2+AP2,
即(x+)2=()2+(1-x)2,
化简得:x2+x+=+1-2x+x2,即3x=1,解得x=,
则BP的长为.
解析分析:(1)△CBE可以看成是由△CDQ旋转得到的;
(2)由旋转可知△CEB≌△CDQ,根据全等三角形的对应边相等得到DQ=BE,由正方形的变成为1易知AQ=1-DQ=1-BE,AP=1-BP,又有△APQ的周长为2,可求出PQ=PE;
(3)由(2)得到的PQ=PE,由△CEB≌△CDQ得到一对对应边相等,再由CP为公共边,根据SSS判定△PCQ≌△PCE;
(4)利用△PCQ≌△PCE得出∠PCQ=∠PCE,又有∠BCE=∠QCD,得出∠PCQ的度数是∠DCB度数的一半,由∠DCB为直角即可求出∠PCQ的度数;
(5)由Q为AD的中点,根据正方形的边长为1,求出DQ与AQ的长,又△CEB≌△CDQ,得到BE=DQ,从而求出BE的长,再由△PCQ≌△PCE得到PE=PQ,设PB为x,用PB+BE表示出PE即为PQ的长,且表示出AP的长,在直角三角形APQ中,根据勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即为BP的长.

点评:本题考查了图形的旋转、全等三角形的判定与性质、正方形的性质等知识.要求学生掌握图形的三种变换:平移、旋转、轴对称都只是改变图形的位置,不改变形状和大小,从而由旋转得到△CBE≌△CDQ,是本题的突破点,第四问利用转化的思想来求解,第五问在求BP长时,利用勾股定理列出方程,利用方程的思想来求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!