题目内容
【题目】已知矩形ABCD的一边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处.
(1)如图1,已知折痕与边BC交于点O,连接AP、OP、OA.求证:△OCP∽△PDA;
(2)若图1中△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边AB的长
(3)如图2,在(2)的条件下,擦去折痕AO、线段OP,连接BP,动点M在线段AP上(点M与点P、A不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连接MN交与PB点F,作ME⊥BP于点E,试问当点M、N在移动过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求出线段EF的长度.
【答案】(1)见详解;(2)10;(3)线段EF的长度不变,长度为.
【解析】
(1)只需证明两对对应角分别相等即可证到两个三角形相似;
(2)由题易得相似比为1:2,根据相似三角形的性质求出PC=4,设OP=x,则OB=x,CO=8-x,在Rt△PCO中运用勾股定理求出OP的长,从而根据AB=AP=2OP求出AB长;
(3)作MQ∥AN,交PB于点Q,证明三角形MQP为等腰三角形,MP=MQ,再证得△MFQ≌△NFB,得到QF=BF,EF=EQ+QF=PQ+QB=PB,由(2)中结论求得PB的长就可以求出EF的长.
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=∠B=∠C=∠D=90°.
由折叠可得:∠APO=∠B=90°.
∴∠APD=90°∠CPO=∠POC.
∵∠D=∠C,∠APD=∠POC.
∴△OCP∽△PDA.
(2)如图1:
∵△OCP与△PDA的面积比为1:4,△OCP∽△PDA,
∴.
∴PD=2OC,PA=2OP,DA=2CP.
∵AD=8,
∴CP=4,BC=8.
设OP=x,则OB=x,CO=8-x.
在Rt△PCO中,
∵∠C=90°,CP=4,OP=x,CO=8-x,
∴x2=(8-x)2+42.
解得:x=5.
∴AB=AP=2OP=10.
∴边AB的长为10.
(3)作MQ∥AN,交PB于点Q,如图2.
∵AP=AB,MQ∥AN,
∴∠APB=∠ABP,∠ABP=∠MQP.
∴∠APB=∠MQP.
∴MP=MQ.
∵MP=MQ,ME⊥PQ,
∴PE=EQ=PQ.
∵BN=PM,MP=MQ,
∴BN=QM.
∵MQ∥AN,
∴∠QMF=∠BNF.
在△MFQ和△NFB中,
,
∴△MFQ≌△NFB.
∴QF=BF.
∴QF=QB.
∴EF=EQ+QF=PQ+QB=PB.
由(2)中的结论可得:
PC=4,BC=8,∠C=90°.
∴PB=.
∴EF=PB=.
∴当点M、N在移动过程中,线段EF的长度不变,长度为.