如图,在正方形ABCD中,点P是BC边上一点(不与点B,C重合),连接PA,将线段PA绕点P顺时针旋转90°得到线段PE,PE交边DC于点F,连接CE,AF.
(1)求证:△ABP∽△PCF;
(2)当的值等于多少时,△APF∽△PCF?请说明理由;
(3)当CP=CE时,求cot∠EPC的值.
网友回答
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠B=∠PCD=90°,
∴∠PAB+∠APB=90°.
∵∠APE=90°,
∴∠EPC+∠APB=90°.
∴∠PAB=∠EPC.
∴△ABP∽△PCF.
(2)
当=时,△APF∽△PCF.理由如下:
∵∠PAB=∠EPC,
∴tan∠PAB=tan∠EPC,即==.
设正方形ABCD边长为1,则AB=BC=1,PB=PC=,FC=.
在Rt△ABP中,AP=.
在Rt△PCF中,FP=.
∴==,
∵∠APF=∠PCF=90°,
∴△APF∽△PCF.
(3)过点E作EG⊥BC交BC的延长线于点G(如图),则∠EGP=∠B=90°.
∵∠PAB=∠EPC,PA=PE.
∴△PAB≌△EPG
∴EG=PB,AB=BC=PG,
∴PB=EG=CG,
∴∠ECG=45°.
设EG=CG=x.则CP=CE=x,PG=x+x.
在Rt△EPG中,cot∠EPC===1+.
解析分析:(1)根据正方形的性质和已知条件证明∠PAB=∠EPC,即可证明:△ABP∽△PCF;
(2)当=,△APF∽△PCF,设正方形ABCD边长为1,则AB=BC=1,PB=PC=,FC=,根据勾股定理计算AP,EP的值,即可得到,△APF∽△PCF;
(3)过点E作EG⊥BC交BC的延长线于点G(如图),则∠EGP=∠B=90°,设EG=CG=x.则CP=CE=x,PG=x+x.在Rt△EPG中,即可求出cot∠EPC的值.
点评:本题考查了正方形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理的运用、全等三角形的判定和性质,题目的综合性很强,难度很大,对学生的解题能力要求很高.