试题

（2007·宜昌）如图1，在△ABC中，AB=BC=5，AC=6．△ECD是△ABC沿BC方向平移得到的，连接AE．AC和BE相交于点O．
（1）判断四边形ABCE是怎样的四边形，说明理由；
（2）如图2，P是线段BC上一动点（图2），（不与点B、C重合），连接PO并延长交线段AB于点Q，QR⊥BD，垂足为点R．
①四边形PQED的面积是否随点P的运动而发生变化？若变化，请说明理由；若不变，求出四边形PQED的面积；
②当线段BP的长为何值时，△PQR与△BOC相似．

解：（1）四边形ABCE是菱形．（1分）
∵△ECD是由△ABC沿BC平移得到的，
∴EC∥AB，且EC=AB，
∴四边形ABCE是平行四边形，（3分）
又∵AB=BC，
∴四边形ABCE是菱形；（4分）

（2）①四边形PQED的面积不发生变化．（5分）
方法一：∵ABCE是菱形，
∴AC⊥BE，OC=

1

2

AC=3，
∵BC=5，
∴BO=4，
过A作AH⊥BD于H，（如图1）．
∵S_△ABC=

1

2

BC×AH=

1

2

AC×BO，
即：

1

2

×5×AH=

1

2

×6×4，
∴AH=

24

5

．（6分）
或∵∠AHC=∠BOC=90°，∠BCA公用，
∴△AHC∽△BOC，
∴AH：BO=AC：BC，
即：AH：4=6：5，
∴AH=

24

5

．6分）
由菱形的对称性知，△PBO≌△QEO，
∴BP=QE，
∴S_{四边形PQED}=

1

2

（QE+PD）×QR=

1

2

（BP+PD）×AH=

1

2

BD×AH
=

1

2

×10×

24

5

=24．（8分）
方法二：由菱形的对称性知，△PBO≌△QEO，
∴S_△PBO=S_△QEO，（6分）
∵△ECD是由△ABC平移得到的，
∴ED∥AC，ED=AC=6，
又∵BE⊥AC，
∴BE⊥ED，（7分）
∴S_{四边形PQED}=S_△QEO+S_{四边形POED}=S_△PBO+S_{四边形POED}=S_△BED
=

1

2

×BE×ED=

1

2

×8×6=24．（8分）

②方法一：如图2，当点P在BC上运动，使△PQR与△COB相似时，
∵∠2是△OBP的外角，
∴∠2＞∠3，
∴∠2不与∠3对应，
∴∠2与∠1对应，
即∠2=∠1，
∴OP=OC=3（9分）
过O作OG⊥BC于G，则G为PC的中点，
∴△OGC∽△BOC，（10分）
∴CG：CO=CO：BC，
即：CG：3=3：5，
∴CG=

9

5

，（11分）
∴PB=BC-PC=BC-2CG=5-2×

9

5

=

7

5

．（12分）

方法二：如图3，当点P在BC上运动，使△PQR与△COB相似时，
∵∠2是△OBP的外角，
∴∠2＞∠3，
∴∠2不与∠3对应，
∴∠2与∠1对应，（9分）
∴QR：BO=PR：OC，即：

24

5

：4=PR：3，
∴PR=

18

5

，（10分）
过E作EF⊥BD于F，设PB=x，则RF=QE=PB=x，
DF=

ED2-EF2

=

18

5

，（11分）
∴BD=PB+PR+RF+DF=x+

18

5

+x+

18

5

=10，x=

7

5

．（12分）

方法三：如图4，若点P在BC上运动，使点R与C重合，
由菱形的对称性知，O为PQ的中点，
∴CO是Rt△PCQ斜边上的中线，
∴CO=PO，（9分）
∴∠OPC=∠OCP，
此时，Rt△PQR∽Rt△CBO，（10分）
∴PR：CO=PQ：BC，
即PR：3=6：5，
∴PR=

18

5

（11分）
∴PB=BC-PR=5-

18

5

=

7

5

．（12分）
解：（1）四边形ABCE是菱形．（1分）
∵△ECD是由△ABC沿BC平移得到的，
∴EC∥AB，且EC=AB，
∴四边形ABCE是平行四边形，（3分）
又∵AB=BC，
∴四边形ABCE是菱形；（4分）

（2）①四边形PQED的面积不发生变化．（5分）
方法一：∵ABCE是菱形，
∴AC⊥BE，OC=

1

2

AC=3，
∵BC=5，
∴BO=4，
过A作AH⊥BD于H，（如图1）．
∵S_△ABC=

1

2

BC×AH=

1

2

AC×BO，
即：

1

2

×5×AH=

1

2

×6×4，
∴AH=

24

5

．（6分）
或∵∠AHC=∠BOC=90°，∠BCA公用，
∴△AHC∽△BOC，
∴AH：BO=AC：BC，
即：AH：4=6：5，
∴AH=

24

5

．6分）
由菱形的对称性知，△PBO≌△QEO，
∴BP=QE，
∴S_{四边形PQED}=

1

2

（QE+PD）×QR=

1

2

（BP+PD）×AH=

1

2

BD×AH
=

1

2

×10×

24

5

=24．（8分）
方法二：由菱形的对称性知，△PBO≌△QEO，
∴S_△PBO=S_△QEO，（6分）
∵△ECD是由△ABC平移得到的，
∴ED∥AC，ED=AC=6，
又∵BE⊥AC，
∴BE⊥ED，（7分）
∴S_{四边形PQED}=S_△QEO+S_{四边形POED}=S_△PBO+S_{四边形POED}=S_△BED
=

1

2

×BE×ED=

1

2

×8×6=24．（8分）

②方法一：如图2，当点P在BC上运动，使△PQR与△COB相似时，
∵∠2是△OBP的外角，
∴∠2＞∠3，
∴∠2不与∠3对应，
∴∠2与∠1对应，
即∠2=∠1，
∴OP=OC=3（9分）
过O作OG⊥BC于G，则G为PC的中点，
∴△OGC∽△BOC，（10分）
∴CG：CO=CO：BC，
即：CG：3=3：5，
∴CG=

9

5

，（11分）
∴PB=BC-PC=BC-2CG=5-2×

9

5

=

7

5

．（12分）

方法二：如图3，当点P在BC上运动，使△PQR与△COB相似时，
∵∠2是△OBP的外角，
∴∠2＞∠3，
∴∠2不与∠3对应，
∴∠2与∠1对应，（9分）
∴QR：BO=PR：OC，即：

24

5

：4=PR：3，
∴PR=

18

5

，（10分）
过E作EF⊥BD于F，设PB=x，则RF=QE=PB=x，
DF=

ED2-EF2

=

18

5

，（11分）
∴BD=PB+PR+RF+DF=x+

18

5

+x+

18

5

=10，x=

7

5

．（12分）

方法三：如图4，若点P在BC上运动，使点R与C重合，
由菱形的对称性知，O为PQ的中点，
∴CO是Rt△PCQ斜边上的中线，
∴CO=PO，（9分）
∴∠OPC=∠OCP，
此时，Rt△PQR∽Rt△CBO，（10分）
∴PR：CO=PQ：BC，
即PR：3=6：5，
∴PR=

18

5

（11分）
∴PB=BC-PR=5-

18

5

=

7

5

．（12分）