Question

正方形ABCD中,点O式对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,过点P

正方形ABCD中，点O是对角线AC的中点，P是对角线AC上一动点，过点P作PF⊥CD于点F，如图1，当点P与点O重合时，显然有DF⊥CF。
（1）如图2，若点P在线段OA上（不与点A、O重合）PE⊥PB且交CD于点E。
1、求证：DF=EF
2、写出线段PC、PA、CE之间的一个等量关系，并证明你的结论。
2）若点P在线段OC上（不与点O、C重合）PE⊥PB且PE交直线CD于点E，完成图3并判断（1） 中的结论1、2是否成立？若不成立，写出相应结论。

Answer 1

正方形ABCD中，点O是对角线AC的中点，P是对角线AC上的一动点，过点P作PF垂直CD于点F，如图1，当点P与O重合时，DF=CF.
1.图2，如点P在线段AO上，不与点A,O重合。PE垂直PB且PE交CD于点E。求证：DF=EF 写出线段PC,PA,CE 之间的一个等量关系，并证明你地结论
如左边图
连接BE、PD，过点P作AD的垂线，垂足为G
因为点O为正方形ABCD对角线AC中点
所以，点O为正方形中心
且，AC平分∠DAB和∠DCB
已知PE⊥PB，BC⊥CE
所以，B、C、E、P四点共圆
所以，∠PEB=∠PCB=45°，∠PBE=∠PCE=45°
所以，∠PBE=∠PEB=45°
所以，△PBE为等腰直角三角形
所以，PB=PE
而，在△PAB和△PAD中：
AB=AD（已知）
∠BAP=∠DAP=45°（已证）
AP公共
所以，△PAB≌△PAD（SAS）
所以，PB=PD
所以：PE=PD
又PF⊥CD
所以，DF=EF

因为PF⊥CD，PG⊥AD
且，∠PCF=PAG=45°
所以，△PCF和△PAG均为等腰直角三角形
且，四边形DFPG为矩形
所以：
PA=√2*PG
PC=√2*CF
而，PG=DF，DF=EF
所以，PA=√2*EF
所以，PC=√2*CF=√2*(CE+EF)=√2*CE+√2*EF=√2*CE+PA
即，PC、PA、CE满足关系为：PC=√2CE+PA

2.如点P在线段OC上不与O,C重合，PE垂直于PB且PE交直线CD于点E.请完成图3并判断问题1.2是否成立？如不成立写出相应的结论
如右图
同上面的思路
因为PB⊥PE，BC⊥CE
所以，B、P、C、E四点共圆
所以，∠PEC=∠PBC
而，在△PBC和△PDC中：
BC=DC（已知）
∠PCB=∠PCD=45°（已证）
PC边公共
所以，△PBC≌△PDC（SAS）
所以，∠PBC=∠PDC
所以，∠PEC=∠PDC
而PF⊥DE
所以，DF=EF

同上面理：
PA=√2*PG=√2*DF=√2*EF
PC=√2*CF
所以，PA=√2*EF=√2*(CE+CF)=√2*CE+√2*CF=√2*CE+PC
即，PC、PA、CE满足关系为：PA=√2*CE+PC

Answer 2

⑴ 如图，作PH⊥BC ⊿PBH≌⊿PEF﹙ASA﹚ ∴PE＝PB＝PD ∴DF＝EF﹙三合一﹚
CE＝CF-EF＝CF-DF＝PC/√2-PA/√2,,即PC-PA＝√2CE
⑵ 作PH⊥BC ⊿PBH≌⊿PEF﹙ASA﹚ ∴PE＝PB＝PD ∴DF＝EF﹙三合一﹚
CE＝CF+EF＝CF+DF＝PC/√2+PA/√2,,即PC+PA＝√2CE