Question

【題目】 在矩形ABCD中，AB＝3，AD＝4，點P為AB邊上的動點（P與A、B不重合），將△BCP沿CP翻折，點B的對應點B1在矩形外，PB1交AD于E，CB1交AD于點F．

（1）如圖1，求證：△APE∽△DFC；

（2）如圖1，如果EF＝PE，求BP的長；

（3）如圖2，連接BB′交AD于點Q，EQ：QF＝8：5，求tan∠PCB．

Answer 1

【答案】（1）見解析；（2）BP＝2.4；（3）tan∠PCB＝.

【解析】

（1）由矩形的性質可得∠A=∠D=∠ABC=∠BCD=90°，由余角的性質和對頂角的性質可得∠DFC=∠APE，即可得結論；
（2）由題意可證△APE≌△B1FE，可得AE=B1E，AP=B1F，即AF=B1P，由折疊的性質可得BP=B1P=a，BC=B1C=4，根據勾股定理可求BP的長．
（3）由折疊的性質和等腰三角形的性質可得∠PB1B=∠PCB，設EQ=8k，QF=5k，可得B1F=5k，EF=EQ+QF=13k，由勾股定理可得B1E=12k，由相似三角形的性質可得EH= ，HQ= ，即可求tan∠PCB．

（1）∵四邊形ABCD是矩形

∴∠A＝∠D＝∠ABC＝∠BCD＝90°

∴∠APE+∠AEP＝90°，∠DCF+∠DFC＝90°，

∵折疊

∴∠ABC＝∠PB1C＝90°，

∴∠B1EF+∠B1FE＝90°，

又∵∠B1EF＝∠AEP，∠B1FE＝∠DFC，

∴∠DFC＝∠APE，且∠A＝∠D，

∴△APE∽△DFC

（2）∵PE＝EF，∠A＝∠B1＝90°，∠AEP＝∠B1EF，

∴△APE≌△B1FE（AAS），

∴AE＝B1E，AP＝B1F，

∴AE+EF＝PE+B1E，

∴AF＝B1P，

設BP＝a，則AP＝3﹣a＝B1F，

∵折疊

∴BP＝B1P＝a，BC＝B1C＝4，

∴AF＝a，CF＝4﹣（3﹣a）＝a+1

∴DF＝AD﹣AF＝4﹣a，

在Rt△DFC中，CF2＝DF2+CD2，

∴（a+1）2＝（4﹣a）2+9，

∴a＝2.4

即BP＝2.4

（3）∵折疊

∴BC＝B1C，BP＝B1P，∠BCP＝∠B1CP，

∴CP垂直平分BB1，

∴∠B1BC+∠BCP＝90°，

∵BC＝B1C，

∴∠B1BC＝∠BB1C，且∠BB1C+∠PB1B＝90°

∴∠PB1B＝∠PCB，

∵四邊形ABCD是矩形

∴AD∥BC

∴∠B1BC＝∠B1QF，

∴∠B1QF＝∠BB1C，

∴QF＝B1F

∵EQ：QF＝8：5，

∴設EQ＝8k，QF＝5k，

∴B1F＝5k，EF＝EQ+QF＝13k，

在Rt△B1EF中，B1E＝ ＝12k，

如圖，過點Q作HQ⊥B1E于點H，

又∵∠PB1C＝90°，

∴HQ∥B1F

∴△EHQ∽△EB1F，

∴==

∴==

∴EH＝，HQ＝

∴B1H＝

∴tan∠PCB＝tan∠PB1B＝＝