Question

【題目】在矩形ABCD中，點(diǎn)P在AD上，AB=2，AP=1．將直角尺的頂點(diǎn)放在P處，直角尺的兩邊分別交AB，BC于點(diǎn)E，F(xiàn)，連接EF（如圖①）．

（1）當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)B重合時(shí)，點(diǎn)F恰好與點(diǎn)C重合（如圖②），求PC的長(zhǎng)；

（2）探究：將直尺從圖②中的位置開(kāi)始，繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)點(diǎn)E和點(diǎn)A重合時(shí)停止．在這個(gè)過(guò)程中，請(qǐng)你觀察、猜想，并解答：

①tan∠ PEF的值是否發(fā)生變化？請(qǐng)說(shuō)明理由；

②直接寫(xiě)出從開(kāi)始到停止，線段EF的中點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路線長(zhǎng)．

Answer 1

【答案】（1）PC=2；（2）①∠PEF的大小不變．②

【解析】試題分析：（1）由勾股定理求PB，利用互余關(guān)系證明△APB∽△DCP，利用相似比求PC；

（2）①tan∠PEF的值不變．過(guò)F作FG⊥AD，垂足為G，同（1）的方法證明△APB∽△DCP，得相似比=2，再利用銳角三角函數(shù)的定義求值；

②如圖3，畫(huà)出起始位置和終點(diǎn)位置時(shí)，線段EF的中點(diǎn)O1，O2，連接O1O2，線段O1O2即為線段EF的中點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路線長(zhǎng)，也就是△BPC的中位線．

試題解析：（1）在矩形ABCD中，∠A=∠D=90°，

AP=1，CD=AB=2，則PB=，

∴∠ABP+∠APB=90°，

又∵∠BPC=90°，

∴∠APB+∠DPC=90°，

∴∠ABP=∠DPC，

∴△APB∽△DCP，

∴，即，

∴PC=2；

（2）①tan∠PEF的值不變．

理由：過(guò)F作FG⊥AD，垂足為G，

則四邊形ABFG是矩形，

∴∠A=∠PGF=90°，GF=AB=2，

∴∠AEP+∠APE=90°，

又∵∠EPF=90°，

∴∠APE+∠GPF=90°，

∴∠AEP=∠GPF，

∴△APE∽△GPF，

∴=2，

∴Rt△EPF中，tan∠PEF==2，

∴tan∠PEF的值不變；

②設(shè)線段EF的中點(diǎn)為O，連接OP，OB，

∵在Rt△EPF中，OP=EF，

在Rt△EBF中，OB=EF，

∴OP=OB=EF，

∴O點(diǎn)在線段BP的垂直平分線上，

∴線段EF的中點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路線長(zhǎng)為O1O2=PC=．