题目内容

操作:在△ABC中,AC=BC=2,∠C=90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点放在斜边AB的中点P处,将三角板绕点P旋转,三角板的两直角边分别交射线AC、CB于D、E两点(不包括射线的端点).如图1,2,3是旋转三角板得到的图形中的3种情况.
研究:

(1)三角板绕点P旋转,观察线段PD和PE之间有什么数量关系?并结合如图2加以证明;
(2)三角板绕点P旋转,△PBE是否能成为等腰三角形?若能,指出所有情况(即写出△PBE为等腰三角形时CE的长;若不能,请说明理由;
(3)若将三角板的直角顶点放在斜边AB上的M处,且AM∶MB=1∶3,和前面一样操作,试问线段MD和ME之间有什么数量关系?并结合如图4加以证明.
(1)PD=PE;(2)1,,;(3)ME="3MD"

试题分析:(1)连接PC,通过证明△PCD≌△PBE,得出PD=PE;
(2)分为点C与点E重合、CE=、CE=1、E在CB的延长线上四种情况进行说明;
(3)作MH⊥CB,MF⊥AC,构造相似三角形△MDF和△MHE,然后利用对应边成比例,就可以求出MD和ME之间的数量关系.
(1)连接PC,

因为△ABC是等腰直角三角形,P是AB的中点,
∴CP=PB,CP⊥AB,∠ACP=∠ACB=45°.
∴∠ACP=∠B=45°.
又∵∠DPC+∠CPE=∠BPE+∠CPE,
∴∠DPC=∠BPE.
∴△PCD≌△PBE.
∴PD=PE;
(2)△PBE是等腰三角形,
①当PE=PB时,此时点C与点E重合,CE=0;
②当BP=BE时,E在线段BC上,CE=;E在CB的延长线上,CE=;
③当EP=EB时,CE=1;
(3)过点M作MF⊥AC,MH⊥BC
 
∵∠C=90°,
∴四边形CFMH是矩形即∠FMH=90°,MF=CH.

∵∠DMF+∠DMH=∠DMH+∠EMH=90°,
∴∠DMF=∠EMH,
∵∠MFD=∠MHE=90°,
∴△MFD∽△MHE,

点评:此类问题综合性强,难度较大,在中考中比较常见,一般作为压轴题,题目比较典型.
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