∴△EHG∽△FAG, ∴∴
EHHG?, AFAG12?x?, 4?2x2x?25?55?5(舍), ,x2?22∴x1?③若DG=EG,则∠GDE=∠GED, ∵AD∥BC, ∴∠GDE=∠DEC, ∴∠GED=∠DEC, ∵∠C=∠EDF=90°, ∴△CDE∽△DFE, ∴
CEDE?, CDDF∵△CDE∽△ADF, ∴∴
DECD1??, DFAD2CE1?, CD213,x=, 2255-53或或. 422∴2﹣x=
综上,x=【点睛】
本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.
3.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点,点F在边BC的延长线上,且CF?AE,连接DE,DF,EF. FH平分?EFB交BD于点H.
(1)求证:DE?DF; (2)求证:DH?DF:
(3)过点H作HM⊥EF于点M,用等式表示线段AB,HM与EF之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)EF?2AB?2HM,证明详见解析. 【解析】 【分析】
(1)根据正方形性质, CF?AE得到DE?DF.
(2)由△AED≌△CFD,得DE?DF.由?ABC?90?,BD平分?ABC, 得?DBF?45?.因为FH平分?EFB,所以?EFH??BFH.由于
?DHF??DBF??BFH?45???BFH,?DFH??DFE??EFH?45???EFH, 所以DH?DF.
(3)过点H作HN?BC于点N,由正方形ABCD性质,得
BD?AB2?AD2?2AB.由FH平分?EFB,HM?EF,HN?BC,得
?HNB?90?,所以BH?HM?HN.因为?HBN?45?,由EF?HN?2HN?2HM.
sin45?DF?2DF?2DH,得EF?2AB?2HM.
cos45?【详解】
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴AD?CD,?EAD??BCD??ADC?90?. ∴?EAD??FCD?90?. ∵CF?AE。 ∴△AED≌△CFD. ∴?ADE??CDF.
∴?EDF??EDC??CDF??EDC??ADE??ADC?90?. ∴DE?DF.
(2)证明:∵△AED≌△CFD,
∴DE?DF. ∵?EDF?90?, ∴?DEF??DFE?45?.
∵?ABC?90?,BD平分?ABC, ∴?DBF?45?. ∵FH平分?EFB, ∴?EFH??BFH.
∵?DHF??DBF??BFH?45???BFH,
?DFH??DFE??EFH?45???EFH, ∴?DHF??DFH. ∴DH?DF.
(3)EF?2AB?2HM.
证明:过点H作HN?BC于点N,如图,
∵正方形ABCD中,AB?AD,?BAD?90?, ∴BD?AB2?AD2?2AB.
∵FH平分?EFB,HM?EF,∴HM?HN.
HN?BC,
?HNB?90?, ∵?HBN?45?,∴BH?HN?2HN?2HM.
sin45?∴DH?BD?BH?∵EF?2AB?2HM.
DF?2DF?2DH,
cos45?∴EF?2AB?2HM. 【点睛】
本题考查正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数,题目难度较大,解题的关键是熟练掌握正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数.
4.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,在Rt△PFE中,∠EPF=90°,点
E、F分别在边AD、AB上.
(1)如图1,若点P与点O重合:①求证:AF=DE;②若正方形的边长为23,当∠DOE=15°时,求线段EF的长;
(2)如图2,若Rt△PFE的顶点P在线段OB上移动(不与点O、B重合),当BD=3BP时,证明:PE=2PF.
【答案】(1)①证明见解析,②22;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】
(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF≌△DOE根据全等三角形的性质证明;
②作OG⊥AB于G,根据余弦的概念求出OF的长,根据勾股定理求值即可;
(2)首先过点P作HP⊥BD交AB于点H,根据相似三角形的判定和性质求出PE与PF的数量关系. 【详解】
(1)①证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴OA=OD,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°, ∴∠AOE+∠DOE=90°, ∵∠EPF=90°, ∴∠AOF+∠AOE=90°, ∴∠DOE=∠AOF, 在△AOF和△DOE中,
??OAF=?ODE?, ?OA=OD??AOF=?DOE?∴△AOF≌△DOE, ∴AF=DE;
②解:过点O作OG⊥AB于G,
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