(2014?襄州区模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=5,P是BC边上任意一点,E是BC延长线上一点,连接AP,作PF
(2014?襄州区模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=5,P是BC边上任意一点,E是BC延长线上一点,连接AP,作PF⊥AP,使PF=PA,连接CF,AF,AF交CD边...
(2014?襄州区模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=5,P是BC边上任意一点,E是BC延长线上一点,连接AP,作PF⊥AP,使PF=PA,连接CF,AF,AF交CD边于点G,连接PG.(1)求证:∠GCF=∠FCE;(2)判断线段PG,PB与DG之间的数量关系,并证明你的结论;(3)若BP=2,在直线AB上是否存在一点M,使四边形DMPF是平行四边形?若存在,求出BM的长度;若不存在,说明理由.
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(1)证明:如图,
过点F作FH⊥BE于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠PHF=∠DCB=90°,AB=BC,
∴∠BAP+∠APB=90°
∵AP⊥PF,
∴∠APB+∠FPH=90°
∴∠FPH=∠BAP
在△BAP和△HPF中,∠ABP=∠PHF
在△BAP和△HPF中,
,
∴△BAP≌△HPF(AAS)
∴PH=AB,BP=FH
∴PH=BC
∴BP+PC=PC+CH
∴CH=BP=FH …
而∠FHC=90°.
∴∠FCH=CFH=45°
∴∠DCF=90°-45°=45°
∴∠GCF=∠FCE;
(2)PG=PB+DG
证明:如图,
延长PB至K,使BK=DG,连接AK,
∵四边形ABCD是正方形
∴AB=AD,∠ABK=ADG=90°
在△ABK和△ADG中,
,
∴△ABK≌△ADG(SAS)
∴AK=AG,∠KAB=∠GAD,
而∠APF=90°,AP=PF
∴∠PAF=∠PFA=45°
∴∠BAP+∠KAB=∠KAP=45°=∠PAF
在△KAP和△GAP中,
,
∴△KAP≌△GAP(SAS)
∴KP=PG,
∴KB+BP=DG+BP=PG
即,PG=PB+DG;
(3)存在.
如图,
在直线AB上取一点M,使四边形DMPF是平行四边形,
则MD∥PF,且MD=FP
又∵PF=AP,
∴MD=AP
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABP=∠DAM=90°
在Rt△ABP和Rt△DAM中
过点F作FH⊥BE于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠PHF=∠DCB=90°,AB=BC,
∴∠BAP+∠APB=90°
∵AP⊥PF,
∴∠APB+∠FPH=90°
∴∠FPH=∠BAP
在△BAP和△HPF中,∠ABP=∠PHF
在△BAP和△HPF中,
|
∴△BAP≌△HPF(AAS)
∴PH=AB,BP=FH
∴PH=BC
∴BP+PC=PC+CH
∴CH=BP=FH …
而∠FHC=90°.
∴∠FCH=CFH=45°
∴∠DCF=90°-45°=45°
∴∠GCF=∠FCE;
(2)PG=PB+DG
证明:如图,
延长PB至K,使BK=DG,连接AK,
∵四边形ABCD是正方形
∴AB=AD,∠ABK=ADG=90°
在△ABK和△ADG中,
|
∴△ABK≌△ADG(SAS)
∴AK=AG,∠KAB=∠GAD,
而∠APF=90°,AP=PF
∴∠PAF=∠PFA=45°
∴∠BAP+∠KAB=∠KAP=45°=∠PAF
在△KAP和△GAP中,
|
∴△KAP≌△GAP(SAS)
∴KP=PG,
∴KB+BP=DG+BP=PG
即,PG=PB+DG;
(3)存在.
如图,
在直线AB上取一点M,使四边形DMPF是平行四边形,
则MD∥PF,且MD=FP
又∵PF=AP,
∴MD=AP
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABP=∠DAM=90°
在Rt△ABP和Rt△DAM中
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