题目内容
9.(1)在玩中发现图1所示是三块完全相同的含30°角的三角板,小慧在平整的桌面上对这三块三角板进行了如下操作:如图2,
将其中两块三角板的30°角所对的边紧贴在一起,将另两条直角边摆成一条直线,得到△ABC,将第三块三角板的30°角的顶点与前两块三角板的直角顶点P重叠在一起,PH交AB于点E.PD交AC于点F,连接EF.小慧发现:当EF∥BC时,△BPE≌△CPF.
请问:小慧发现的结论成立吗?为什么?
(2)在交流中猜想:
小慧把她的发現告诉数学兴趣小组的其他同学,他们在讨论、交流中猜想:如图3,在△ABC中,点P是BC边上的任一点(点P与点B,C不重合),∠XPY的两边PX,PY分别与AB,AC边交于点E,F,如果∠B=∠C=∠EPF,那么△BPE与△CPF相似.
请问:他们的猜想正确吗?为什么?
(3)在探讨中拓展:
数学兴趣小组的同学们把他们的猜想告诉了李老师,李老师鼓励了他们的做法,并给了他们新的思考任务:如图4,在△ABC中,如果点P在CB边的延长线上,∠XPY的两边PX、PY分别与BA、AC边的廷长线交于点E、F,如果∠ABC=∠ACB=∠EPF,那么,还有三角形会相似吗?如果有,请直接写出来.
请完成李老师所给的思考任务.
分析 (1)由三块完全相同的含30°角的三角板得出PB=PC,AB=AC,∠B=∠C=30°,由平行线的性质得出∠AEF=∠AFE=30°,证出BE=CF,由SAS证明△BPE≌△CPF即可;(2)由三角形的外角性质和已知条件证出∠EPB=∠PFC,再由∠B=∠C,即可证出△BPE∽△CPF;
(3)证出∠EBP=∠FCP,∠BEP=∠CPF,即可得出△BPE∽△CPF.
解答 解:(1)小慧发现的结论成立;理由如下:
∵三块完全相同的含30°角的三角板,
∴PB=PC,AB=AC,∠B=∠C=30°,
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠AFE=30°,
∴AE=AF,
∴BE=CF,
在△BPE和△CPF中,$\left\{\begin{array}{l}{BE=CF}\\{∠B=∠C}\\{PB=PC}\end{array}\right.$,
∴△BPE≌△CPF(SAS);
(2)他们的猜想正确;理由如下:
∵∠FPB=∠PFC+∠C,∠FPB=∠EPF+∠EPB,∠EPB=∠C,
∴∠EPB=∠PFC,
∵∠B=∠C,
∴△BPE∽△CPF;
(3)△BPE∽△CPF;理由如下:
∵∠EBP=∠BAC+∠ACB,∠FCP=∠BAC+∠ABC,∠ABC=∠ACB,
∴∠EBP=∠FCP,
∵∠ABC=∠BEP+∠BPE,∠EPF=∠BPE+∠CPF,∠ABC=∠EPF,
∴∠BEP=∠CPF,
∴△BPE∽△CPF.
点评 本题是相似形综合题目,考查了相似三角形的判定、全等三角形的判定、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形相似和三角形全等是解决问题的关键.
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