题目内容
【题目】如图1,在矩形ABCD中,AB=2,AD=,E是CD边上的中点,P是BC边上的一点,且BP=2CP.
(1)求证:∠AED=∠BEC;
(2)判断EB是否平分∠AEC,并说明理由;
(3)如图2,连接EP并延长交AB的延长线于点F,连接AP,不添加辅助线,△PFB可以由都经过P点的两次变换与△PAE组成一个等腰三角形,直接写出两种方法(指出对称轴、旋转中心、旋转方向和平移距离).
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析.
【解析】
(1)由矩形的性质得出AD=BC=,CD=AB=2,∠D=∠C=90°,由中点的定义得出DE=CE=CD=1,再由SAS证明△ADE≌△BCE,即可得出结论;
(2)用锐角三角函数求出∠AED=60°,得出∠BEC=∠AED=60°,即可得出结论;
(3)先判断出△AEP≌△FBP,即可得出结论.
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=,CD=AB=2,∠D=∠C=90°,
∵E是CD边上的中点,∴DE=CE=CD=1,
在△ADE和△BCE中,,
∴△ADE≌△BCE(SAS),
∴∠AED=∠BEC;
(2)解:EB平分∠AEC,理由如下:
在Rt△ADE中,AD=,DE=1,
∴tan∠AED=,
∴∠AED=60°,
∴∠BEC=∠AED=60°,
∴∠AEB=180°﹣∠AED﹣∠BEC=60°=∠BEC,
∴EB平分∠AEC;
(3)解:∵BP=2CP,BC=,
∴CP=,BP=,
在Rt△CEP中,tan∠CEP=,
∴∠CEP=30°,
∴∠BEP=30°,
∴∠AEP=90°,
∵CD∥AB,
∴∠F=∠CEP=30°,
在Rt△ABP中,tan∠BAP=,
∴∠PAB=30°,
∴∠EAP=30°=∠F=∠PAB,
∵CB⊥AF,
∴AP=FP,∠FBP=90°=∠AEP,
在△AEP和△FBP中,,
∴△AEP≌△FBP(AAS),
∴△PFB能由都经过P点的两次变换与△PAE组成一个等腰三角形,
变换的方法为:①将△BPF绕点P顺时针旋转120°和△EPA重合,再沿PE折叠;
②将△BPF以过点P垂直于BC的直线折叠,再绕点P逆时针旋转60°.