题目内容

14.如图,在矩形ABCD中,AB=16,AD=10,E是线段AB上一点,连接CE,现将∠B向右上方翻折,折痕为CE,使点B落在点P处.
(1)当点P落在CD上时,BE=10;当点P在矩形的内部时,BE的取值范围是0<BE<10.
(2)当点E与点A重合时:
①请在备用图1中画出翻折后的图形(尺规作图,保留作图痕迹)
②连接PD,求证:PD∥AC;
(3)当点P在矩形ABCD的对称轴上时,求BE的长.

分析 (1)由折叠的性质得到推出△BCE是等腰直角三角形,即可得到结论;
(2)①由题意画出图形即可;
②根据全等三角形的性质得到∠PAC=∠DCA,设AP与CD相交于O,于是得到OA=OC,求得∠OAC=∠OPD,根据平行线的判定定理得到结论;
(3)分两种情况,由折叠的性质用BE表示出AE,最后用勾股定理即可.

解答 解:(1)当点P在CD上时,如图1,

∵将∠B向右上方翻折,折痕为CE,使点B落在点P处,
∴∠BCE=∠ECP=45°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴BE=BC=AD=10,
当点P在矩形内部时,BE的取值范围是0<BE<10;
故答案为:10,0<BE<10;

(2)①补全图形如图2所示,

②当点E与点A重合时,如图3,

由折叠得,AB=PC,
在△ADC与△CPA中,$\left\{\begin{array}{l}{AP=CD}\\{∠ADC=∠APC}\\{AC=AC}\end{array}\right.$,
∴△ADC≌△CPA,
∴∠PAC=∠DCA,
设AP与CD相交于O,则OA=OC,
∴OD=OP,∠ODP=∠OPD,
∵∠AOC=∠DOP,
∴∠OAC=∠OPD
∴PD∥AC,
(3)当点P在竖直的对称轴上时,如备用图1,

∴CG=$\frac{1}{2}$BC=5,
由折叠得,BE=PE,PC=BC=10,
在Rt△PCG中,根据勾股定理得,PG=5$\sqrt{3}$,
过点E作EF⊥PG于F,
∴FG=BE,∴PF=PG-FG=5$\sqrt{3}$-BE,
在Rt△PEF中,根据勾股定理得,BE2-(5$\sqrt{3}$-BE)2=25,
∴BE=$\frac{10\sqrt{3}}{3}$.
当点P在水平的对称轴上时,如备用图2,

∴BG=CH=$\frac{1}{2}$AB=8,
由折叠知,PE=BE,PC=BC=10,
在Rt△CPH中,PH=6,
∴PG=4,
在Rt△PEG中,EG=8-BE,PE=BE,
根据勾股定理得,BE2-(8-BE)2=16
∴BE=5,
即:满足条件的BE的长为5或$\frac{10\sqrt{3}}{3}$.

点评 此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理折叠的性质,等腰直角三角形的性质,尺规作图,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.

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