1、a,则CECDaa ; 如答图2,当AEAC时,设正方形ABCD的边长为a,由勾股定理得,ACAEa.ADC90,即ADCE,DECDa,CECD2aa2.即CECD图1 图2图3(3)点P在运动中保持APD90点P的路径是以AD为直径的圆上的一段弧如答图3,设AD的中点为Q,连接CQ并延长交圆弧于点P,此时CP的长度最大在RtQDC中,QC CPQCQP 1,即线段CP的最大值是1.2问题探究(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,点M和N分别是边BC,CD上两点,且BMCN,连接AM和BN,交于点P.猜想AM与BN的位置关系,并证明你的结论(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为4,点
2、M和N分别从点B,C同时出发,以相同的速度沿BC,CD方向向终点C和D运动连接AM和BN,交于点P,求APB周长的最大值;问题解决(3)如图3,AC是边长为2的菱形ABCD的对角线,ABC60.点M和N分别从点B,C同时出发,以相同的速度沿BC,CA向终点C和A运动连接AM和BN,交于点P.求APB周长的最大值图1 图2图3(1)AMBN.证明:ABBC,ABMBCN90BMCN,ABMBCN,BAMCBN.CBNABN90ABNBAM90APB90,AMBN.(2)如答图1,以AB为斜边向外作等腰直角三角形AEB,AEB90,作EFPA于F,作EGPB交PB延长线于G,连接EP.答图1EFP
3、FPGG90四边形EFPG是矩形,FEGAEB90AEFBEG.EAEB,EFAG90AEFBEG,EFEG,AFBG,四边形EFPG是正方形,PAPBPFAFPGBG2PF2EF.EFAE,EF的最大值为AE2 APB周长的最大值为44 (3)如答图2,延长DA到K,使得AKAB,则ABK是等边三角形,连接PK,取PHPB,连接BH.答图2ABBC,ABMBCN,BMCN,ABMBCN,BAMCBN,APNBAMABPCBNABN60APB120AKB60AKBAPB180A,K,B,P四点共圆,BPHKAB60PHPB,PBH是等边三角形,KBAHBP,BHBP,KBHABP.BKBA,K
4、BHABP,HKAP,PAPBKHPHPK,当PK的值最大时,APB的周长最大,当PK是ABK外接圆的直径时,PK的值最大,最大值为4,PAB的周长最大值为2 4.3(2016贵阳)(1)阅读理解:如图1,在ABC中,若AB10,AC6,求BC边上的中线AD的取值范围解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使DEAD,再连接BE(或将ACD绕着点D逆时针旋转180得到EBD),把AB,AC,2AD集中在ABE中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是_2ADEF.(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD中,BD180,CBCD,BCD140,以C为顶点作一个70角,角的两边分别交AB
5、,AD于E,F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并加以证明图1图2 图3 (1)解:28.【解法提示】AD是BC边上的中线,BDCD在BDE和CDA中, BDECDA(SAS),BEAC6.在ABE中,由三角形的三边关系得ABBEAEABBE,106106,即416,2EM,BECF(3)解:BEDFEF.理由如下:如答图2,延长AB至点N,使BNDF,连接CN.ABCD180NBCABC180NBCD在NBC和FDC中, NBCFDC(SAS),CNCF,NCBFCDBCD140,ECF70BCEFCD70ECN70ECF.在NCE和FCE中,NCEFCE(SAS),E
6、NEF.BEBNEN,BEDFEF.4(2018湖北)问题:如图1,在RtABC中,ABAC,D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A逆时针旋转90得到AE,连接EC,则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为_BCDCEC_;探索:如图2,在RtABC与RtADE中,ABAC,ADAE,将ADE绕点A旋转,使点D落在BC边上,试探索线段AD,BD,CD之间满足的等量关系,并证明你的结论;应用:如图3,在四边形ABCD中,ABCACBADC45.若BD9,CD3,求AD的长图1图2图3(1)BCDCEC【解法提示】BACDAE90BACDACDAEDAC,即BADCAE.在BA
7、D和CAE中,BADCAE(SAS),BDCE,BCBDCDECCD,即BCDCEC(2)BD2CD22AD2.如答图1,连接CE.由(1)得BADCAE,BDCE,ACEB,DCE90CE2CD2ED2.在RtADE中,ADAE,DAE90DE22AD2.BD2CD22AD2.答图1答图2(3)如答图2,作AEAD,使AEAD,连接CE,DE.BACCADDAECAD,BADCAE,CEBD9.ADC45,EDA45EDC90DE6 DAE90ADAEDE6.5(1)问题发现:如图1,点E,F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,EAF45,连接EF,则EFBEDF,试说明理由;(2)类比引
8、申:如图2,在四边形ABCD中,ABAD,BAD90,点E,F分别在边BC,CD上,EAF45,若B,D都不是直角,则当B与D满足等量关系_BD180_时,仍有EFBEDF;(3)联想拓展:如图3,在ABC中,BAC90,ABAC,点D,E均在边BC上,且DAE45,猜想BD,DE,EC满足的等量关系,并写出推理过程图1图2图3(1)如答图1.ABAD,把ABE绕点A逆时针旋转90至ADG,使AB与AD重合ADCB90FDG180,即点F,D,G共线,则DAGBAE,AEAG,FAGFADGADFADBAE904545EAF,即EAFFAG.在EAF和GAF中,EAFGAF(SAS),EFFG
9、BEDF. 图1 图2(2)BD180【解法提示】ABAD,如答图2,把ABE绕点A逆时针旋转90至ADG,使AB与AD重合,BAEDAG.BAD90,EAF45BAEDAF45DAGDAF45EAFFAG.ADCB180,即点F,D,G共线在AFE和AFG中,AFEAFG(SAS),EFFG,即EFBEDF.故BADC180答图3(3)BD2CE2DE2.推理过程:如答图,把ACE绕点A顺时针旋转90到ABF的位置,连接DF,则FABCAE.BAC90,DAE45BADCAE45FABCAE,FADDAE45在ADF和ADE中,ADFADE(SAS),DFDE.CABF45DBF90BDF是
10、直角三角形,BD2BF2DF2,BD2CE2DE2.6(2018衡阳)如图,在RtABC中,C90,ACBC4 cm,动点P从点C出发以1 cm/s的速度沿CA匀速运动,同时动点Q从点A出发以 cm/s的速度沿AB匀速运动,当点P到达点A时,点P,Q同时停止运动,设运动时间为t(s)(1)当t为何值时,点B在线段PQ的垂直平分线上?(2)是否存在某一时刻t,使APQ是以PQ为腰的等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(3)以PC为边,往CB方向作正方形CPMN,设四边形QNCP的面积为S,求S关于t的函数关系式(1)如答图1,连接BP.答图1在RtACB中,ACBC4,C90A
11、B4点B在线段PQ的垂直平分线上,BPBQ.AQ t,CPt,BQ4t,PB242t2 ,(4t)216t2,解得t84或84 (舍去),当t(84)s时,点B在线段PQ的垂直平分线上(2)存在如答图2,当PQQA时,易知APQ是等腰直角三角形,AQP90则有PAAQ,4tt,解得t存在如答图3,当APPQ时,易知APQ是等腰直角三角形,APQ90,则有AQAP,t(4t),解得t2.综上所述,当ts或2 s时,APQ是以PQ为腰的等腰三角形图2 图3(3)如答图4,连接QC,作QEAC于E,作QFBC于F.则QEAE,QFEC,可得QEQFAEECAC4,答图4SSQNCSPCQCNQFPCQEt(QEQF)2t(0t4). 7(2018娄底)如图,已知四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且OAOC,OBOD,过O点作EFBD,分别交AD,BC于点E,F.(1)求证:AOECOF;(2)判断四边形BEDF的形状,并说明理由(1)证明:OAOC,OBOD,四边形ABCD是平行四边形,ADBC,EAOFCO.在AOE和COF中,AOECOF(ASA)(2)解:四边形BEDF是菱形理由如下:AOECOF,AECF.ADBC,DEBF.DEBF,四边形BEDF是平行四边形OBOD,EFBD,EBED,四边形BEDF是菱形