(1)当点A、P、F在一条直线上时,求△ABF的面积;
(2)如图1,当点F在边BC上时,求y关于x的函数解析式,并写出函数定义域; (3)联结PC,若∠FPC=∠BPE,请直接写出PD的长. 【答案】(1)解:如图,
∵矩形ABCD , ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴
,∵ ,
, ,
∵A、P、F在一条直线上,且PF⊥BD,
,
,
, ; ,
,∵
, 又∵∠BAP =∠FPE,
∽
,∴
, , , 即
, ∴
, , ,∴
,
, ∴
(2)解:∵PF⊥BP ,∴ ∴ ∴ ∴
∵AD//BC , ∴ ∴ ∵
∴
,
∴
(3)解:∠CPF=∠BPE, ①如图所示,当点F在CE上时,
∵∠BPF=∠FPD=90°,∴∠DPC=∠FPE, ∵∠FPE=∠BAP,∴∠DPC=∠BAP, ∵AB//CD,∴∠ABD=∠CDB, ∴△PAB∽△CPD, ∴PB:CD=AB:PD, ∴PB·PD=CD·AB, ∴x( ∴x=
)=2×2, ;
②如图所示,当点F在EC延长线上时,
过点P作PN⊥CD于点N,在CD上取一点M,连接PM,使∠MPF=∠CPF, 则有PC:PM=CH:MH,
∵∠BPF=∠DPF=90°,∴∠BPC=∠DPM, ∵∠BPE=∠CPF,∴∠BPE=∠EPF, ∵∠BAP=∠FPE,∴∠BAP=∠DPM, ∵∠ABD=∠BDC, ∴△PAB∽△MPD, ∴PB:MD=AB:PD,
由PD=x,tan∠PDM=tan∠PFC=2,
易得:DN= PH=2x,FH=
,PN= ,CN=2-
x,
,
,CH=2-
由PB:MD=AB:PD可得MD= 在Rt△PCN中利用勾股定理可得PC, 由PC:PM=CH:MH可得PM,
,从而可得MN,
在在Rt△PMN中利用勾股定理可得关于x 的方程, 解得x=
综上:PD的长为:
,
或
【解析】【分析】(1)要求三角形ABF的面积,由题意只须求出BF的长即可。根据同角的余角相等可得∠BAF=∠ADB,所以tan∠PBF=tan∠ADB=BF的长,三角形ABF的面积=ABBF;
(2)要求y与x之间的函数关系式,由题意只须证得ΔBAP∽ΔFPE,从而得出比例式;
,现在需求出PF的长,代入比例式即可得y与x的关系式。
,结合已知即可求得
(3)由已知条件过点P作PF⊥BD,交射线BC于点F可知,点F可能在线段CE上,也可在CE的延长线上,所以分两种情况求解即可。
4.
(1)【探索发现】如图1,△ABC中,点D,E,F分别在边BC,AC,AB上,且AD,BE,CF相交于同一点O.用”S”表示三角形的面积,有S△ABD:S△ACD=BD:CD,这一结论可通过以下推理得到:过点B作BM⊥AD,交AD延长线于点M,过点C作CN⊥AD于点N,可得S△ABD:S△ACD=
,又可证△BDM~△CDN,∴BM:CN=BD:CD,
∴S△ABD:S△ACD=BD:CD.由此可得S△BAO:S△BCO=________;S△CAO:S△CBO=________;若D,E,F分别是BC,AC,AB的中点,则S△BFO:S△ABC=________.
(2)【灵活运用】如图2,正方形ABCD中,点E,F分别在边AD,CD上,连接AF,BE和CE,AF分别交BE,CE于点G,M.
若AE=DF.判断AF与BE的位置关系与数量关系,并说明理由;
(3)若点E,F分别是边AD,CD的中点,且AB=4.则四边形EMFD的面积是多少? (4)【拓展应用】如图3,正方形ABCD中,AB=4,对角线AC,BD相交于点O.点F是边CD的中点.AF与BD相交于点P,BG⊥AF于点G,连接OG,请直接写出S△OGP的值.
【答案】 (1)AE:EC;AF:BF;1:6 (2)解:结论:AF=BE,AF⊥BE. 理由:如图2中,
∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=AD,∠BAE=∠ADF=90°, ∵AE=DF,
∴△BAE≌△ADF(SAS), ∴BE=AF,∠ABE=∠DAF, ∵∠ABE+∠AEB=90°, ∴∠DAF+∠AEB=90°, ∴∠AGE=90°, ∴AF⊥BE.
(3)解:如图2﹣1中,连接DM.
根据对称性可知△DME,△DMF,关于直线DM对称, ∴S△DME=S△DMF , ∵AE=DE,
∴S△AEM=S△DME=S△DMF , ∵S△ADF= ×4×2=4, ∴S△AEM=S△DME=S△DMF= , ∴S四边形EMFD= . 故答案为 .
(4)拓展应用:如图3中,
∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC=CD=AD=4,AC=BD=4 ∵DF=FC, ∴DF=FC=2, ∵DF∥AB, ∴
,
,OA=OB=OD=OC=2
,
∴OP:OB=OP:OA=1:3, ∵BG⊥PA,AO⊥OB, ∴∠AGB=∠AOB=90°,
∵∠OAP+∠APO=90°,∠PBG+∠BPG=90°, ∴∠PAO=∠PBG,
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