题目内容
【题目】如图,在边长为3的正方形ABCD中,点E、F分别在边CD、AD上,且DE=AF=1,连接AE,BF交于点G,将△AED沿AE对折,得到△AEH,延长AH交CD于点P.
(1)求证:①△AED≌△BFA;②AE⊥BF;
(2)求S四边形DEGF;
(3)求sin∠HPE的值.
【答案】(1)证明见解析(2) (3)
【解析】
(1)①先判断出,,进而得出;
②由①知,,得出,进而得出即可得出结论;
(2)先利用勾股定理求出,,再判断出,求出即可得出结论;
(4)先判断出,得出,设,得出,,由勾股定理求出的值即可得出结论.
(1)①∵四边形 ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠D=∠FAB=90°,
∵DE=AF=1,
∴△AED≌△BFA;
②由①知,△AED≌△BFA,
∴∠EAF=∠ABF,
∵∠FAB=90°,
∴∠ABF+∠AFB=90°,
∴∠EAF+∠AFB=90°,
∴∠AGF=90°,
∴AE⊥BF;
(2)在Rt△ADE中,DE=1,AD=AB=3,
∴AE=,S△ADE=AD×DE=,
由(1)知,∠D=∠AGF=90°,∠FAG=∠EAD,
∴△AFG∽△AED,
∵,
∴=()2=.
∴S△AFG=S△AED=,
∴S四边形DEGF=S△ADE﹣S△AFG=;
(3)如图,过点H作HM∥AD交AB于M,交CD于N,
∴∠AMH=∠HNE=90°,
∵∠FAB=90°,
∴∠EHN+∠AHM=90°,
∵∠AHN+∠HAM=90°,
∴∠EHN=∠HAM,
∴△EHN∽△HAM,
∴,
由(1)知,EH=DE=1,AH=AD=MN=3,
设NH=x,
∴AM=3x,HM=3﹣x,
由勾股定理得,AH2=AM2+MH2,
∴9=(3x)2+(3﹣x)2。
∴x=或x=0(舍),
∴HM=3﹣=,
∵CD∥AB,
∴∠EPA=∠PAB,
∴sin∠HPE=sin∠PAB==.