要证菱形AFCE,只要证明AC,EF互相垂直平分即可。为此,连结AC,设AC,EF相交于点O。为此,作点E关于DC的对称点E’,连接FE’交DC于点P,则此时△PEF的周长最小。
H24.如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=4,点E,F分别在AD,BC上,点A,C关于EF对称,点P是边DC上的动点。(1)连AF,CE,求证:菱形AFCE;(2)当△PEF的周长最小时,求DP:CP;(3)连BP交EF于点M,当∠EMP=45°时,求CP的长。解读:题设“点A,C关于EF对称”,这句话的言外之意,
矩形得对角线AC被EF垂直平分,即EF是AC的中垂线。
(1)要证菱形AFCE,只要证明AC,EF互相垂直平分即可。
为此,连结AC,设AC,EF相交于点O。
由点A,C关于EF对称得,EF垂直平分AC,
通过证明Rt△AOE≌Rt△COF得,点O也为EF的中点,
因而AC,EF互相垂直平分,则菱形AFCE;
(2)题设“当△PEF的周长最小时”,如何理解是重点。
△PEF中,E,F固定,点P是动点,按一般思路,
只有当E,F,P三点共线时,其周长最小,
但本题中这三点是不可能的。
因而变通为:通过找点E(或F)关于DC的对称点,
再通过连线找交点确定点P的位置。
为此,作点E关于DC的对称点E’,连接FE’
交DC于点P,则此时△PEF的周长最小。
设菱形的边长为x,则DE=4-x,再Rt△EDC中,
由勾股定理得,x^2-(4-x)^2=2^2,
解得x=5/2,4-x=3/2,
由△PDE’∽ △PCF得,
DP:CP=(4-x):x=3/5
(3)设BP交AC于N,利用△NPC∽ △NBA
的对应边成比例来求PC。
为此,作BQ//EF,交AC于点Q,
则有BQ⊥AC,当∠EMP=45°时,
又有OM=ON,QB=QN,
在Rt△ABC中,用勾股定理求AC=2√5,
同时利用AB×BC=AC×BQ求得,
BQ=QN=4√5/5,
利用射影定理(勾股定理)求AQ=2√5/5,
从而AN=AQ QN=6√5/5,NC=4√5/5,
再由△NPC∽ △NBA得,
PC:AB=NC:AN,
代值计算得,PC=4/3。
综述:1.本题综合性极强,对分析问题能力,解决问题能力是个考验。
2.知识点:
菱形的判定,轴对称(将军饮马模型),全等,相似,勾股定理,射影定理,解方程等。
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