等边△ABC边长为6,P为BC上一点,含30°、60°的直角三角板60°角的顶点落在点P上,使三角板绕P点旋转.(1)如图1,当P为BC的三等分点,且PE⊥AB时,判

发布时间:2020-08-12 00:18:22

等边△ABC边长为6,P为BC上一点,含30°、60°的直角三角板60°角的顶点落在点P上,使三角板绕P点旋转.
(1)如图1,当P为BC的三等分点,且PE⊥AB时,判断△EPF的形状;
(2)在(1)问的条件下,FE、PB的延长线交于点G,如图2,求△EGB的面积;
(3)在三角板旋转过程中,若CF=AE=2,(CF≠BP),如图3,求PE的长.

网友回答

解:(1)∵PE⊥AB,∠B=60°,
因此直角三角形PEB中,BE=BP=BC=PC,
∴∠BPE=30°,
∵∠EPF=60°,
∴FP⊥BC,
∵∠B=∠C=60°,BE=PC,∠PEB=∠FPC=90°,
∴△BEP≌△CPF,
∴EP=PF,
∵∠EPF=60°,
∴△EPF是等边三角形.

(2)过E作EH⊥BC于H,
由(1)可知:FP⊥BC,FC=BP=BC=4,BE=CP=BC=2,
在三角形FCP中,∠PFC=90°-∠C=30°,
∵∠PFE=60°,
∴∠GFC=90°,
直角三角形FGC中,∠C=60°,CF=4,
∴GC=2CF=8,
∴GB=GC-BC=2,
直角三角形BEP中∠EBP=60°,BP=4,
∴PE=2,BE=2,
∴EH=BE?PE÷BP=,
∴S△GBE=BG?EH=;

(3))∵在△BPE中,∠B=60°,
∴∠BEP+∠BPE=120°,
∵∠EPF=60°,
∴∠BPE+∠FPC=120°,
∴∠BEP=∠FPC,
又∵∠B=∠C,
∴△BPE∽△CFP,
∴,
设BP=x,则CP=6-x.
∴=,
解得:x=2或4.
当x=2时,在三角形△BEP中,∠B=60°,BE=4,BP=2,
过E作EH⊥BC于H,
则EH=BE?sin∠B=2,BH=2,
∴PH=0,
即P与H重合,与CF≠BP矛盾,故x=2不合题意,舍去;
当x=4时,在三角形△BEP中,∠B=60°,BE=4,BP=4,
则△BEP是等边三角形,
∴PE=4.
故PE=4.
解析分析:(1)要证三角形EPF是等边三角形,已知了∠EPF=60°,主要再证得PE=PF即可,可通过证三角形PBE和PFC全等来得出结论,再证明全等过程中,可通过证明FP⊥BC和BE=PC来实现;
(2)由(1)不难得出∠CFG=90°,那么在三角形CFG中,有∠C的度数,可以根据CF的长求出GC的长,从而求出GB的长,下面的关键就是求GB边上的高,过E作EH⊥BC,那么EH就是所求的高,在直角三角形BEP中,有BP的长,有∠ABC的度数,可以求出BE、EP的长,再根据三角形面积的不同表示方法求出EH的长,这样有了底和高就能求出△GBE的面积;
(3)由相似三角形的判定定理得出△BPE∽△CFP,设BP=x,则CP=6-x,由相似三角形的对应边成比例可求出x的值,再根据勾股定理求出PE的值即可.

点评:本题主要考查了全等三角形的判定和等边三角形的性质,注意对全等三角形和等边三角形的应用.
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