题目内容

2.在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E在AB上,且BE=2,P是BC上的动点(BP>2$\sqrt{3}$),连接EP,将线段EP绕点E逆时针旋转一定角度后,点P落在AD上的点F处,以EP,EF为邻边作平行四边形EPGF.
(1)如图1,当BP=4时,求证:四边形EPGF是正方形;
(2)如图2,当BP=6时,过点G作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,连接DG,FP.
①求四边形EPGF的周长;
②请直接写出∠EFP,∠BPF,∠HFG之间的数量关系;
③求△DFG的面积.

分析 (1)先证明四边形EFGP是菱形,再证明$;\\;∠$∠FEP=90°即可.
(2)①在Rt△PBE中,求出PE即可解决问题.
②结论:∠EFP=∠BPF-∠HFG.利用平行线的性质以及菱形的性质即可证明.
③求出DF、GH,根据S △DFG=$\frac{1}{2}$•FD•GH计算即可.

解答 (1)证明:如图1中,

∵四边形EPGF是平行四边形,
又∵EF=EP,
∴EPGF是菱形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,
∵AB=6,EB=2,
∴AE=PB=4,
在Rt△AEF和Rt△BPE中,
$\left\{\begin{array}{l}{AE=PB}\\{EF=EP}\end{array}\right.$
∴Rt△AEF≌Rt△BPE
∠AEF=∠BPE,
∵∠BPE+∠BEP=90,
∴∠AEF+∠BEP=90,
∴∠FEP=90,
∴EPGF是正方形.

(2)如图2中,

①解:在Rt△PBE中,∵BE=2  BP=6,
∴EP=$\sqrt{B{E}^{2}+P{B}^{2}}$=2$\sqrt{10}$,
∵EPGF是菱形,
∴四边形EPGF的周长为8$\sqrt{10}$;

②结论:∠EFP=∠BPF-∠HFG.
理由:∵AD∥BC,
∴∠HFP=∠BPF,
∵四边形EFGP是菱形,
∴∠EFP=∠GFP=∠FPE=∠FPG,
∴∠BPE=∠HFG,
∴∠BPF-∠BPE=∠EPF,
∴∠BPF-∠HFG=∠EFP.
③解:在△HFG和△PBE中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠HFG=∠BPE}\\{∠H=∠B=90°}\\{FG=PE}\end{array}\right.$
∴△HFG≌△BPE,
∴HG=BE=2,
∵EF=EP=2$\sqrt{10}$,AE=4,
∴AF=$\sqrt{(2\sqrt{10})^{2}-{4}^{2}}$=2$\sqrt{6}$,
∴FD=8-2$\sqrt{6}$,
∴S △DFG=$\frac{1}{2}$•FD•GH=$\frac{1}{2}$×(8-2$\sqrt{6}$)×2=8-2$\sqrt{6}$.

点评 本题考查四边形综合题、矩形的性质、菱形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用这些知识解决问题,属于中考常考题型.

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