题目内容
【题目】如图,过线段AB的端点B作射线BG⊥AB,P为射线BG上一点,以AP为边作正方形APCD,且点C、D与点B在AP两侧,在线段DP上取一点E,使∠EAP=∠BAP,直线CE与线段AB相交于点F(点F与点A、B不重合).
(1)求证:≌;
(2)判断CF与AB的位置关系,并说明理由;
(3)试探究AE+EF+AF与2AB是否相等,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)CF⊥AB,见解析;(3)AE+EF+AF=2AB,见解析
【解析】
(1)四边形APCD正方形,则DP平分∠APC,PC=PA,∠APD=∠CPD=45°,即可求解;
(2)△AEP≌△CEP,则∠EAP=∠ECP,而∠EAP=∠BAP,则∠BAP=∠FCP,令CF与线段AP交于点M,则∠FCP+∠CMP=90°,则∠AMF+∠PAB=90°即可求解;
(3)证明△PCN≌△APB(AAS),则CN=PB=BF,PN=AB,即可求解.
解:(1)证明:∵四边形APCD正方形,
∴DP平分∠APC,PC=PA,
∴∠APD=∠CPD=45°,
∵PE=PE,
∴△AEP≌△CEP(SAS);
(2)CF⊥AB,理由如下:
∵△AEP≌△CEP,
∴∠EAP=∠ECP,
∵∠EAP=∠BAP,
∴∠BAP=∠FCP,
令CF与线段AP交于点M,
∵∠FCP+∠CMP=90°,∠AMF=∠CMP,
∴∠AMF+∠PAB=90°,
∴∠AFM=90°,
∴CF⊥AB;
(3)过点C作CN⊥PB.
∵CF⊥AB,BG⊥AB,
∴FC∥BN,
∴∠CPN=∠PCF=∠EAP=∠PAB,
又AP=CP,
∴△PCN≌△APB(AAS),
∴CN=PB=BF,PN=AB,
∵△AEP≌△CEP,
∴AE=CE,
∴AE+EF+AF=CE+EF+AF
=BN+AF
=PN+PB+AF
=AB+CN+AF
=AB+BF+AF
=2AB,
即AE+EF+AF=2AB.