如图,正方形ABCD,O是正方形中心,P为OA上一点,PB⊥PE交CD于E.(1)求证:PB=PE;(2)试写出PA,PC,CE三者之间的数量关系,并说明理由.

发布时间:2020-08-05 05:32:06

如图,正方形ABCD,O是正方形中心,P为OA上一点,PB⊥PE交CD于E.
(1)求证:PB=PE;
(2)试写出PA,PC,CE三者之间的数量关系,并说明理由.

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解:(1)证明:过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥CD与G,
∴∠PFC=∠PGC=90°.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DCB=90°,
∴四边形PFCG是矩形.
∵AC为正方形ABCD的对角线,
∴AC是∠BCD的角平分线.
∴PF=PG.
∴四边形PFCG是正方形.
∴PF=PG.∠FPG=90°
∵PB⊥PE,
∴∠BPE=90°,
∴∠FPG=∠BPE,
∴∠FPG-∠FPE=∠BPE-∠FPE,
∴∠2=∠1.
∵在△PGE和△PFB中,

∴△PGE≌△PFB(ASA),
∴PB=PE;

(2)PC=PA+CE.
将△PEC绕点P顺时针旋转180°,连结E′A,E′B,BE.
∴PC=PC′,∠C=∠PCE=45°,C′E′=CE,PE′PE,
∴C′E′∥CD.
∵AB∥CD,
∴C′E∥AB.
∵PE′=PB=PE,
∴∠E′BE=90°,BE′=BE,
∴∠3+∠ABE=∠4+∠ABE,
∴∠3=∠4.
∵在△AE′B和△CEB中

∴△AE′B≌△CEB(SAS),
∴∠E′AB=∠BCE=90°.
∵C′E∥AB.
∴∠C′E′A=90°,
∴AC′=C′E′=CE.
∵PC′=PA+AC′,
∴PC=PA+CE.
解析分析:(1)过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥CD与G,根据正方形的性质得出四边形PFCG是正方形,利用△PGE≌△PFB就可以得出结论;
(2)将△PEC绕点P顺时针旋转180°,连结E′A,E′B,BE.根据旋转的性质可以得出△E′BE是等腰直角三角形,根据其性质可以得出△AE′B≌△CEB,运用勾股定理就可以表示出AC′与CE的关系,从而得出结论.

点评:本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用及图形旋转的运用.解答时证明三角形全等是解答本题的关键.
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