Question

【題目】如圖，矩形ABCD中，∠ACB=30°，將一塊直角三角板的直角頂點P放在兩對角線AC，BD的交點處，以點P為旋轉中心轉動三角板，并保證三角板的兩直角邊分別與邊AB，BC所在的直線相交，交點分別為E，F．

（1）當PE⊥AB，PF⊥BC時，如圖1，則的值為　　；

（2）在（1）的基礎上，現將三角板繞點P逆時針旋轉（0°＜＜60°）角，如圖2，求的值；

（3）若與（2）相比只有如下變化，點P在線段AC上，且AP:PC=1:2,旋轉角度，滿足60°＜＜90°時，即如圖3示，的值是否變化？證明你的結論．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）見解析

【解析】

（1）證明△APE≌△PCF，得PE=CF；在Rt△PCF中，解直角三角形求得的值；

（2）如答圖1所示，作輔助線，構造直角三角形，證明△PME∽△PNF，并利用（1）的結論，求得的值；

（3）如答圖2所示，作輔助線，構造直角三角形，首先證明△APM∽△PCN，求得的值；然后證明△PME∽△PNF，從而由=求得的值．與（1）（2）問相比較，

的值發生了變化．

解：(1)∵矩形ABCD，

∴AB⊥BC，PA=PC，

∵PE⊥AB，BC⊥AB，

∴PE∥BC，

∴∠APE=∠PCF，

∵PF⊥BC，AB⊥BC，

∴PF∥AB，

∴∠PAE=∠CPF．

∵在△APE與△PCF中，

∴△APE≌△PCF（ASA），

∴PE=CF．

在Rt△PCF中，，

∴.

故答案為：

(2) 如答圖1，過點P作PM⊥AB于點M，PN⊥BC于點N，則PM⊥PN，

∵PM⊥PN，PE⊥PF，

∴∠EPM=∠FPN，

又∵∠PME=∠PNF=90°，

∴△PME∽△PNF

=

由(1)知

∴

故答案為：.

(3)答：變化，理由如下：

證明：如答圖2，過點P作PM⊥AB于點M，PN⊥BC于點N，則PM⊥PN，PM∥BC，PN∥AB，

∵PM∥BC，PN∥AB，

∴∠APM=∠PCN，∠PAM=∠CPN，

∴△APM∽△PCN，

，得到CN=2PM

在Rt△PCN中，

∴

∵PM⊥PN，PE⊥PF，

∴∠EPM=∠FPN，

又∵∠PME=∠PNF=90°，

∴△PME∽△PNF，

∴

∴的值發生變化.