题目内容

14.如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE,BE,DE,过点A作AE的垂线交DE于点P.若AE=AP=1,PB=$\sqrt{6}$,下列结论:
①△APD≌△AEB;
②点B到直线AE的距离为$\sqrt{3}$;
③EB⊥ED;
④S△APD+S△APB=1+$\sqrt{2}$   
⑤S正方形ABCD=5+2$\sqrt{2}$.
其中正确的序号是(  )
A.①②③B.①③⑤C.②③④D.①②④

分析 ①利用同角的余角相等,易得∠EAB=∠PAD,再结合已知条件利用SAS可证两三角形全等;③利用①中的全等,可得∠APD=∠AEB,结合三角形的外角的性质,易得∠BEP=90°,即可证;②过B作BF⊥AE,交AE的延长线于F,利用③中的∠BEP=90°,利用勾股定理可求BE,结合△AEP是等腰直角三角形,可证△BEF是等腰直角三角形,再利用勾股定理可求EF、BF;⑤在Rt△ABF中,利用勾股定理可求AB2,即是正方形的面积;④连接BD,求出△ABD的面积,然后减去△BDP的面积即可.

解答 解:①∵∠EAB+∠BAP=90°,∠PAD+∠BAP=90°,
∴∠EAB=∠PAD,
在△APD和△AEB中
$\left\{\begin{array}{l}{AP=AE}\\{∠PAD=∠EAB}\\{AD=AB}\end{array}\right.$
∴△APD≌△AEB(SAS)(故①正确);
③∵△APD≌△AEB,
∴∠APD=∠AEB,
又∵∠AEB=∠AEP+∠BEP,∠APD=∠AEP+∠PAE,
∴∠BEP=∠PAE=90°,
∴EB⊥ED(故③正确);
②过B作BF⊥AE,交AE的延长线于F,
∵AE=AP,∠EAP=90°,
∴∠AEP=∠APE=45°,
又∵③中EB⊥ED,BF⊥AF,
∴∠FEB=∠FBE=45°,
又∵BE=$\sqrt{B{P}^{2}-P{E}^{2}}$=2,
∴BF=EF=$\sqrt{2}$(故②不正确);
④如图,连接BD,在Rt△AEP中,
∵AE=AP=1,
∴EP=$\sqrt{2}$,
又∵PB=$\sqrt{6}$,
∴BE=2,
∵△APD≌△AEB,
∴PD=BE=2,
∴S△ABP+S△ADP=S△ABD-S△BDP=$\frac{1}{2}$S正方形ABCD-$\frac{1}{2}$×DP×BE=$\frac{1}{2}$×(2+3+2$\sqrt{2}$)-$\frac{1}{2}$×2×2=$\frac{1}{2}$+$\sqrt{2}$.(故④不正确).
⑤∵EF=BF=$\sqrt{2}$,AE=1,
∴在Rt△ABF中,AB2=(AE+EF)2+BF2=3+2$\sqrt{2}$+2=5+2$\sqrt{2}$,
∴S正方形ABCD=AB2=5+2$\sqrt{2}$(故⑤正确);
故选:B.

点评 本题利用了全等三角形的判定和性质、正方形的性质、正方形和三角形的面积公式、勾股定理等知识,综合性比较强,得出△APD≌△AEB,进而结合全等三角形的性质分析是解题关键.

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