试题

题目:
(2008·泰州)在矩形ABCD中,AB=2,AD=
3

(1)在边CD上找一点E,使EB平分∠AEC,并加以说明;
(2)若P为BC边上一点,且BP=2CP,连接EP并延长交AB的延长线于F.
①求证:点B平分线段AF;
②△PAE能否由△PFB绕P点按顺时针方向旋转而得到?若能,加以证明,并求出旋转度数;若不能,请说明理由.青果学院
答案
青果学院解:(1)当E为CD中点时,EB平分∠AEC,
由∠D=90°,DE=1,AD=
3

推得∠DEA=60°,
同理,∠CEB=60°,从而∠AEB=60°,即EB平分∠AEC;

(2)①∵CE∥BF,BP=2CP,
CE
BF
=
CP
BP
=
1
2

∴BF=2CE,
在△ADE与△BCE中,
∠DEA=∠CEB=60°
∠D=∠C
AD=BC

∴△ADE≌△BCE(AAS),
∴DE=CE,
∴AB=CD=2CE,
∴AB=BF,
即点B平分线段AF;

②能.
证明:∵CP=
1
3
3
,CE=1,∠C=90°,
∴EP=
2
3
3

在Rt△ADE中,AE=
(
3
)
2
+12
=2,
∴AE=BF,
又∵PB=
2
3
3

∴PB=PE,
∵∠AEP=∠PBF=90°,
∴△PAE≌△PFB,
∴△PAE可以△PFB按照顺时针方向绕P点旋转而得到,
旋转度数为120°.
青果学院解:(1)当E为CD中点时,EB平分∠AEC,
由∠D=90°,DE=1,AD=
3

推得∠DEA=60°,
同理,∠CEB=60°,从而∠AEB=60°,即EB平分∠AEC;

(2)①∵CE∥BF,BP=2CP,
CE
BF
=
CP
BP
=
1
2

∴BF=2CE,
在△ADE与△BCE中,
∠DEA=∠CEB=60°
∠D=∠C
AD=BC

∴△ADE≌△BCE(AAS),
∴DE=CE,
∴AB=CD=2CE,
∴AB=BF,
即点B平分线段AF;

②能.
证明:∵CP=
1
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,CE=1,∠C=90°,
∴EP=
2
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在Rt△ADE中,AE=
(
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)
2
+12
=2,
∴AE=BF,
又∵PB=
2
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∴PB=PE,
∵∠AEP=∠PBF=90°,
∴△PAE≌△PFB,
∴△PAE可以△PFB按照顺时针方向绕P点旋转而得到,
旋转度数为120°.
考点梳理
旋转的性质;角平分线的定义;直角三角形全等的判定;勾股定理;矩形的性质;锐角三角函数的定义.
(1)利用E是CD的中点,再加上已知边的长,得出∠AED的余弦为
3
,根据反三角函数,可知∠AED=60°,同理可知∠CEB=60°,从而求出∠AEB=∠CEB=60°,即EB平分∠AEC.
(2)利用平行线分线段成比例定理,可以得到CE:BF=CP:BP=1:2,即BF=2CE,又AB=CD=2CE,所以点B平分线段AF.因为P是三分点,结合已知边的长,可求出CP和BP的值,再利用勾股定理,可分别求出EP和BP,从而得出EP=BP,再利用SAS可证明△PAE≌△PFB,通过观察可知,∠BPE(或∠APF)就是顺时针旋转的角度.
本题利用了反三角函数求角,以及平行线分线段成比例定理、勾股定理、全等三角形的判定和性质等有关知识.
综合题.
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