3.(1)证明:在正方形ABCD中,BC=DC,∠BCP=∠DCP=45°, ∵在△BCP和△DCP中,
?BC?DC???BCP??DCP, ?PC?PC?∴△BCP≌△DCP(SAS);
(2)证明:由(1)知,△BCP≌△DCP, ∴∠CBP=∠CDP, ∵PE=PB,
∴∠CBP=∠E, ∴∠DPE=∠DCE,
∵∠1=∠2(对顶角相等), ∴180°-∠1-∠CDP=180°-∠2-∠E, 即∠DPE=∠DCE, ∵AB∥CD,
∴∠DCE=∠ABC, ∴∠DPE=∠ABC;
(3)解:与(2)同理可得:∠DPE=∠ABC, ∵∠ABC=58°, ∴∠DPE=58°. 故答案为:58.
考点四:四边形综合性题目
例4 (2013?资阳)在一个边长为a(单位:cm)的正方形ABCD中,点E、M分别是线段AC,CD上的动点,连结DE并延长交正方形的边于点F,过点M作MN⊥DF于H,交AD于N.
(1)如图1,当点M与点C重合,求证:DF=MN;
(2)如图2,假设点M从点C出发,以1cm/s的速度沿CD向点D运动,点E同时从点A出发,以2cm/s速度沿AC向点C运动,运动时间为t(t>0); ①判断命题“当点F是边AB中点时,则点M是边CD的三等分点”的真假,并说明理由. ②连结FM、FN,△MNF能否为等腰三角形?若能,请写出a,t之间的关系;若不能,请说明理由. 思路分析:(1)证明△ADF≌△DNC,即可得到DF=MN; (2)①首先证明△AFE∽△CDE,利用比例式求出时间t=111a,进而得到CM=a=CD,333所以该命题为真命题; ②若△MNF为等腰三角形,则可能有三种情形,需要分类讨论. 解:(1)证明:∵∠DNC+∠ADF=90°,∠DNC+∠DCN=90°, ∴∠ADF=∠DCN. 在△ADF与△DNC中, ??DAF??CDN?90??, ?AD?CD??ADF??DCN?∴△ADF≌△DNC(ASA), ∴DF=MN. (2)解:①该命题是真命题. 理由如下:当点F是边AB中点时,则AF=∵AB∥CD,∴△AFE∽△CDE, ∴11AB=CD. 22AEAF1==, ECCD2112EC,则AE=AC=a, 233∴AE=∴t=AE1=a. 2311a=CD, 33则CM=1?t=∴点M为边CD的三等分点. ②能.理由如下: 易证AFE∽△CDE,∴AFAEatAF2t=,即,得AF=. ?CDECa?ta2a?2tNDDMNDa?t?,即,得ND=t. ?atAFADaa?t易证△MND∽△DFA,∴∴ND=CM=t,AN=DM=a-t. 若△MNF为等腰三角形,则可能有三种情形: (I)若FN=MN,则由AN=DM知△FAN≌△NDM, ∴AF=DM,即at=t,得t=0,不合题意. a?t∴此种情形不存在; (II)若FN=FM,由MN⊥DF知,HN=HM,∴DN=DM=MC, ∴t=1a,此时点F与点B重合; 2(III)若FM=MN,显然此时点F在BC边上,如下图所示: 易得△MFC≌△NMD,∴FC=DM=a-t; 又由△NDM∽△DCF,∴∴DNDCtaa(a?t)??,即,∴FC=. DMFCa?tFCta(a?t)=a-t, t1a时,△MNF能够成为等腰三角形. 2∴t=a,此时点F与点C重合. 综上所述,当t=a或t=点评:本题是运动型几何综合题,考查了相似三角形、全等三角形、正方形、等腰三角形、命题证明等知识点.解题要点是:(1)明确动点的运动过程;(2)明确运动过程中,各组成线段、三角形之间的关系;(3)运用分类讨论的数学思想,避免漏解. 对应训练 4.(2013?营口)如图1,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,F是AC边上的一个动点(点F与A、C不重合),以CF为一边在等腰直角三角形外作正方形CDEF,连接BF、AD.
(1)①猜想图1中线段BF、AD的数量关系及所在直线的位置关系,直接写出结论; ②将图1中的正方形CDEF,绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度α,得到如图2、图3的情形.图2中BF交AC于点H,交AD于点O,请你判断①中得到的结论
是否仍然成立,并选取图2证明你的判断. (2)将原题中的等腰直角三角形ABC改为直角三角形ABC,∠ACB=90°,正方形CDEF改为矩形CDEF,如图4,且AC=4,BC=3,CD= 4,CF=1,BF交AC于点H,交AD3于点O,连接BD、AF,求BD2+AF2的值. 4.解:(1)①BF=AD,BF⊥AD; ②BF=AD,BF⊥AD仍然成立, 证明:∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°, ∴AC=BC, ∵四边形CDEF是正方形, ∴CD=CF,∠FCD=90°, ∴∠ACB+∠ACF=∠FCD+∠ACF, 即∠BCF=∠ACD, 在△BCF和△ACD中 ??BC?AC??BCF??ACD, ??CF?CD∴△BCF≌△ACD(SAS), ∴BF=AD,∠CBF=∠CAD, 又∵∠BHC=∠AHO,∠CBH+∠BHC=90°, ∴∠CAD+∠AHO=90°, ∴∠AOH=90°, ∴BF⊥AD; (2)证明:连接DF, ∵四边形CDEF是矩形, ∴∠FCD=90°, 又∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠FCD ∴∠ACB+∠ACF=∠FCD+∠ACF, 即∠BCF=∠ACD, ∵AC=4,BC=3,CD=∴4,CF=1, 3BCCF3??, ACCD4∴△BCF∽△ACD, ∴∠CBF=∠CAD, 又∵∠BHC=∠AHO,∠CBH+∠BHC=90° ∴∠CAD+∠AHO=90°, ∴∠AOH=90°, ∴BF⊥AD, ∴∠BOD=∠AOB=90°, ∴BD2=OB2+OD2,AF2=OA2+OF2,AB2=OA2+OB2,DF2=OF2+OD2, ∴BD2+AF2=OB2+OD2+OA2+OF2=AB2+DF2, ∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3, ∴AB2=AC2+BC2=32+42=25, ∵在Rt△FCD中,∠FCD=90°,CD=∴DF2=CD2+CF2=(4,CF=1, 342225)+1=, 3925250∴BD2+AF2=AB2+DF2=25+=. 99【聚焦山东中考】
1.(2013?威海)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是( ) A.BC=AC B.CF⊥BF C.BD=DF D.AC=BF
1.D 2.(2013?枣庄)如图,在边长为2的正方形ABCD中,M为边AD的中点,延长MD至点E,使ME=MC,以DE为边作正方形DEFG,点G在边CD上,则DG的长为( ) A.3-1
B.3-5 C.5+1
D.5-1