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如图① 已知四边形ABCD是正方形 点E是AB的中点 点F在边CB的延长线上 且BE=BF 连

时间:2021-03-16 02:28:26

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如图① 已知四边形ABCD是正方形 点E是AB的中点 点F在边CB的延长线上 且BE=BF 连

问题补充:

如图①,已知四边形ABCD是正方形,点E是AB的中点,点F在边CB的延长线上,且BE=BF,连接EF.

(1)若取AE的中点P,求证:BP=CF;

(2)在图①中,若将△BEF绕点B顺时针方向旋转α(0°<α<360°),如图②,是否存在某位置,使得AE∥BF?,若存在,求出所有可能的旋转角α的大小;若不存在,请说明理由;

(3)在图①中,若将△BEF绕点B顺时针旋转α(0°<α<90°),如图③,取AE的中点P,连接BP、CF,求证:BP=CF且BP⊥CF.

答案:

(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,

∴BC=AB,

∵E为AB中点,P为AE中点,

∴2BE=2AE=AB,2PE=AE,

∵BE=BF,

∴CF=BC+BF=3BE,BP=BE+BE=BE,

∴BP=CF.

(2)解:存在,

∵AE∥BF,

∵EB⊥BF,

∴EB⊥AE,

∴α=∠ABE,

∵cosα==,

∴α=60°或300°.

存在,使得AE∥BF,当α=60°或300°时,AE∥BF.

(3)证明:延长BP到G,使BP=PG,连接AG、EG,延长PB交CF于H,

∵AP=EP,BP=PG,

∴四边形ABEG是平行四边形,

∴AG=BE=BF,AG∥BE,

∴∠GAB+∠ABE=180°,

∵∠ABC=∠EBF=90°,

∴∠CBF+∠ABE=360°-180°=180°,

∴∠CBF=∠BAG,

在△AGB和△BCF中

∴△AGB≌△BCF,

∴CF=BG=2BP,∠ABG=∠BCF,

∴∠ABG+∠CBH=180°-90°=90°,

∴∠BCF+∠CBH=90°,

∴∠CHB=180°-90°=90°,

∴BP⊥CF,BP=CF.

解析分析:(1)根据正方形性质得出BC=AB,根据中点定义得出2BE=2AE=AB,2PE=AE,得出BE=BF,代入求出即可;

(2)根据平行线性质得出△AEB是直角三角形,根据cotα==,求出α即可;

(3)延长BP到G,使BP=PG,连接AG、EG,延长PB交CF于H,得出四边形ABEG是平行四边形,推出AG=BE=BF,AG∥BE,求出∠CBF=∠BAG,根据SAS证△AGB≌△BCF,推出CF=BG=2BP,∠ABG=∠BCF,求出∠CHB的度数即可.

点评:本题综合考查了正方形性质,全等三角形的性质和判定,平行线的性质,三角形的内角和定理,旋转性质,垂直定义等知识点的运用,本题的综合性比较强,培养了学生综合运用性质进行推理的能力,题目较好,但是有一定的难度,对学生提出较高的要求.

如图① 已知四边形ABCD是正方形 点E是AB的中点 点F在边CB的延长线上 且BE=BF 连接EF.(1)若取AE的中点P 求证:BP=CF;(2)在图①中 若将△

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