初三数学题,急用
如图,如图,边长为5的正方形OABC的顶点O在坐标原点处,点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点E是OA边上的点(不与点A重合),EF⊥CE,且与正方形外角平分线AC交于...
如图,如图,边长为5的正方形OABC的顶点O在坐标原点处,点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点E是OA边上的点(不与点A重合),EF⊥CE,且与正方形外角平分线AC交于点P,
(1)I当点E坐标为(3,0)时,试证明CE=EP
(2)如果将上述条件“点E坐标(3,0)时”改为“点E坐标为(t,0)(t>0)”,结论CE=EP是否仍然成立,请说明理由。
(3)在y轴上是否存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形?若存在,用t表示点的坐标,若不存在,说明理由 展开
(1)I当点E坐标为(3,0)时,试证明CE=EP
(2)如果将上述条件“点E坐标(3,0)时”改为“点E坐标为(t,0)(t>0)”,结论CE=EP是否仍然成立,请说明理由。
(3)在y轴上是否存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形?若存在,用t表示点的坐标,若不存在,说明理由 展开
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解:(1)本问有以下两种证法:
证法一:
在线段OC上截取ON=3
∵点E坐标为(3,0)
∴OE = ON = 3 而正方形OABC的边长为5
∴ CN = EA = 2
∵OE = ON ,OE ⊥ ON
∴△NOE 为等腰直角三角形
∴∠ONE = 45°
∴∠CNE = 180° -- ∠ONE
= 180° -- 45°
= 135° ------------------------------ ①
∵AG 是正方形外角平分线
∴∠BAP = 45°
∴∠EAP = 90° + 45° = 135° ----------------------------- ②
由① ② 知:∠CNE = ∠EAP
∵EF⊥CE
∴∠CEF = 90°
∴ ∠PEA + ∠CEO = 90°
而∠ECN + ∠CEO = 90°
∴∠ECN = ∠PEA
在 △ECN 和 △PEA 中,
∠ECN = ∠PEA (已证)
CN = EA(已证)
∠CNE = ∠EAP (已证)
∴△ECN ≌ △PEA (ASA)
∴CE=EP
证法二:
过点P 作 PQ ⊥ x 轴 于点Q。
∵AG 是正方形外角平分线
∴∠PAQ = 45°
∴△PAQ 是等腰直角三角形。设AQ = PQ = a
∵EF⊥CE
∴∠CEF = 90°
∴ ∠PEQ + ∠CEO = 90°
而∠ECO + ∠CEO = 90°
∴∠ECO = ∠PEQ
在 Rt△ECO 和 Rt△PEQ 中,
∠ECO = ∠PEQ(已证)
∠EOC = ∠PQE = 90°
∴Rt△ECO ∽ Rt△PEQ
∴OE :QP = CO :EQ
∴ 3 :a = 5 :(2 + a)
∴ 3 ×(2 + a)= 5a
∴6 + 3a = 5a
∴ a = 3
则 PQ = 3,
EQ = EA + AQ = 2+3 = 5
∴PQ = EO = 3 且 EQ = CO = 5
在 Rt△PQE 和 Rt△EOC 中
PQ = EO
∠Q = ∠O
EQ = CO
∴Rt△PQE 和 Rt△EOC (SAS)
∴PE = EC
(2)将上述条件“点E坐标(3,0)时”
改为“点E坐标为(t,0)(t>0)”
结论CE=EP是否仍然成立,理由如下:
仿照(1)问 的证法一,截取、证全等即可。
本问延伸:题干中说“E是OA边上的点”
事实上,当点E “跑到”OA的延长线上时,
结论CE=EP是否仍然成立。
(3)在y轴上存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形
此时点M的坐标为:(5 -- t , 0)。理由如下:
过点B作PE的平行线,交 y 轴于点M。
∵BM ‖ PE, PE ⊥ CE
∴BM ⊥ CE
∴∠CBM + ∠ECB = 90°
而∠OCE + ∠ECB = 90°
∴∠CBM = ∠OCE
在 Rt△CBM 和 Rt△OCE 中
∠CBM = ∠OCE(已证)
CB = OC (均为正方形的边)
∠MCB = ∠EOC = 90°(均为正方形的角)
∴Rt△CBM ≌ Rt△OCE (ASA)
∴BM = CE
而PE = CE (已证)
∴BM = PE
而BM‖PE (已作)
∴BM 与 PE 平行且相等。
∴四边形BMEP是平行四边形
由Rt△CBM ≌ Rt△OCE 得:
CM = OE = t
∴OM = OC -- CM
= 5 -- t
∴ 此时点M的坐标为:(5 -- t , 0)。
证法一:
在线段OC上截取ON=3
∵点E坐标为(3,0)
∴OE = ON = 3 而正方形OABC的边长为5
∴ CN = EA = 2
∵OE = ON ,OE ⊥ ON
∴△NOE 为等腰直角三角形
∴∠ONE = 45°
∴∠CNE = 180° -- ∠ONE
= 180° -- 45°
= 135° ------------------------------ ①
∵AG 是正方形外角平分线
∴∠BAP = 45°
∴∠EAP = 90° + 45° = 135° ----------------------------- ②
由① ② 知:∠CNE = ∠EAP
∵EF⊥CE
∴∠CEF = 90°
∴ ∠PEA + ∠CEO = 90°
而∠ECN + ∠CEO = 90°
∴∠ECN = ∠PEA
在 △ECN 和 △PEA 中,
∠ECN = ∠PEA (已证)
CN = EA(已证)
∠CNE = ∠EAP (已证)
∴△ECN ≌ △PEA (ASA)
∴CE=EP
证法二:
过点P 作 PQ ⊥ x 轴 于点Q。
∵AG 是正方形外角平分线
∴∠PAQ = 45°
∴△PAQ 是等腰直角三角形。设AQ = PQ = a
∵EF⊥CE
∴∠CEF = 90°
∴ ∠PEQ + ∠CEO = 90°
而∠ECO + ∠CEO = 90°
∴∠ECO = ∠PEQ
在 Rt△ECO 和 Rt△PEQ 中,
∠ECO = ∠PEQ(已证)
∠EOC = ∠PQE = 90°
∴Rt△ECO ∽ Rt△PEQ
∴OE :QP = CO :EQ
∴ 3 :a = 5 :(2 + a)
∴ 3 ×(2 + a)= 5a
∴6 + 3a = 5a
∴ a = 3
则 PQ = 3,
EQ = EA + AQ = 2+3 = 5
∴PQ = EO = 3 且 EQ = CO = 5
在 Rt△PQE 和 Rt△EOC 中
PQ = EO
∠Q = ∠O
EQ = CO
∴Rt△PQE 和 Rt△EOC (SAS)
∴PE = EC
(2)将上述条件“点E坐标(3,0)时”
改为“点E坐标为(t,0)(t>0)”
结论CE=EP是否仍然成立,理由如下:
仿照(1)问 的证法一,截取、证全等即可。
本问延伸:题干中说“E是OA边上的点”
事实上,当点E “跑到”OA的延长线上时,
结论CE=EP是否仍然成立。
(3)在y轴上存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形
此时点M的坐标为:(5 -- t , 0)。理由如下:
过点B作PE的平行线,交 y 轴于点M。
∵BM ‖ PE, PE ⊥ CE
∴BM ⊥ CE
∴∠CBM + ∠ECB = 90°
而∠OCE + ∠ECB = 90°
∴∠CBM = ∠OCE
在 Rt△CBM 和 Rt△OCE 中
∠CBM = ∠OCE(已证)
CB = OC (均为正方形的边)
∠MCB = ∠EOC = 90°(均为正方形的角)
∴Rt△CBM ≌ Rt△OCE (ASA)
∴BM = CE
而PE = CE (已证)
∴BM = PE
而BM‖PE (已作)
∴BM 与 PE 平行且相等。
∴四边形BMEP是平行四边形
由Rt△CBM ≌ Rt△OCE 得:
CM = OE = t
∴OM = OC -- CM
= 5 -- t
∴ 此时点M的坐标为:(5 -- t , 0)。
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