题目内容
如图(1),E是正方形ABCD的边BC上的一个点(E与B、C两点不重合),过点E作射线EP⊥AE,在射线EP上截取线段EF,使得EF=AE;过点F作FG⊥BC交BC的延长线于点G.
(1)求证:FG=BE;
(2)连接CF,如图(2),求证:CF平分∠DCG;
(3)当
时,求sin∠CFE的值.
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(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)
.
【解析】
试题分析:(1)根据同角的余角相等得到一对角相等,再由一对直角相等,且AE=EF,利用AAS得到三角形ABE与三角形EFG全等,利用全等三角形的对应边相等即可得证.
(2)由(1)得到BC=AB=EG,利用等式的性质得到BE=CG,根据FG=BE,等量代价得到FG=CG,即三角形FCG为等腰直角三角形,得到∠FCG=45°,即可得证.
(3)如答图,作CH⊥EF于H,则△EHC∽△EGF,利用相似得比例,根据BE与BC的比值,设出BE,EC,以及EG,FG,利用勾股定理表示出EF,CF,进而表示出HC,在直角三角形HC中,利用锐角三角函数定义即可求出sin∠CFE的值.
试题解析:【解析】
(1)证明:∵EP⊥AE,∴∠AEB+∠GEF=90°.
又∵∠AEB+∠BAE=90°,∴∠GEF=∠BAE.
又∵FG⊥BC,∴∠ABE=∠EGF=90°.
在△ABE与△EGF中,∵
,
∴△ABE≌△EGF(AAS).∴FG=BE.
(2)证明:由(1)知:BC=AB=EG,∴BC﹣EC=EG﹣EC. ∴BE=CG.
又∵FG=BE,∴FG=CG.
又∵∠CGF=90°,∴∠FCG=45°=
∠DCG .
∴CF平分∠DCG .
(3)如答图,过点C作CH⊥EF于点H,
∵∠HEC=∠GEF,∠CHE=∠FGE=90°,
∴△EHC∽△EGF. ∴
.
∵
,∴可设BE=3a,则EC=3a,EG=4a,FG=CG=3a,
∴EF=5a,CF=
a.
∴
,即HC=
a.
∴sin∠CFE=
.
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考点:1.四边形综合题;2. 正方形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4. 等腰直角三角形的判定和性质;5.相似三角形的判定和性质;6. 锐角三角函数定义.