Question

【題目】在正方形ABCD中，動點E，F(xiàn)分別從D，C兩點同時出發(fā)，以相同的速度在直線DC，CB上移動．

（1）如圖①，當點E自D向C，點F自C向B移動時，連接AE和DF交于點P，請你寫出AE與DF的位置關(guān)系，并說明理由；

（2）如圖②，當E，F(xiàn)分別移動到邊DC，CB的延長線上時，連接AE和DF，（1）中的結(jié)論還成立嗎？（請你直接回答“是”或“否”，不須證明）

（3）如圖③，當E，F(xiàn)分別在邊CD，BC的延長線上移動時，連接AE，DF，（1）中的結(jié)論還成立嗎？請說明理由；

（4）如圖④，當E，F(xiàn)分別在邊DC，CB上移動時，連接AE和DF交于點P，由于點E，F(xiàn)的移動，使得點P也隨之運動，請你畫出點P運動路徑的草圖．若AD=2，試求出線段CP的最小值．

Answer 1

【答案】（1）AE=DF，AE⊥DF；

（2）是；

（3）成立，理由見解析；

（4）CP=QC﹣QP=．

【解析】

試題分析：（1）AE=DF，AE⊥DF．先證得△ADE≌△DCF．由全等三角形的性質(zhì)得AE=DF，∠DAE=∠CDF，再由等角的余角相等可得AE⊥DF；

（2）是．四邊形ABCD是正方形，所以AD=DC，∠ADE=∠DCF=90°，DE=CF，所以△ADE≌△DCF，于是AE=DF，∠DAE=∠CDF，因為∠CDF+∠ADF=90°，∠DAE+∠ADF=90°，所以AE⊥DF；

（3）成立．由（1）同理可證AE=DF，∠DAE=∠CDF，延長FD交AE于點G，再由等角的余角相等可得AE⊥DF；

（4）由于點P在運動中保持∠APD=90°，所以點P的路徑是一段以AD為直徑的弧，設(shè)AD的中點為Q，連接QC交弧于點P，此時CP的長度最小，再由勾股定理可得QC的長，再求CP即可．

試題解析：（1）AE=DF，AE⊥DF．

理由：∵四邊形ABCD是正方形，∴AD=DC，∠ADC=∠C=90°．

在△ADE和△DCF中，，∴△ADE≌△DCF（SAS）．

∴AE=DF，∠DAE=∠CDF，由于∠CDF+∠ADF=90°，∴∠DAE+∠ADF=90°．∴AE⊥DF；

（2）是；

（3）成立．

理由：由（1）同理可證AE=DF，∠DAE=∠CDF

延長FD交AE于點G，

則∠CDF+∠ADG=90°，

∴∠ADG+∠DAE=90°．

∴AE⊥DF；

（4）如圖：

由于點P在運動中保持∠APD=90°，∴點P的路徑是一段以AD為直徑的弧，

設(shè)AD的中點為Q，連接QC交弧于點P，此時CP的長度最小，

在Rt△QDC中，QC=，

∴CP=QC﹣QP=．