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例题:
如图,在正方形ABCD中,点E是BC上一点,若点F是CD延长线上一点,连接EF、AF、AE,若BF=DF,点P是EF的中点,连接AP、DP。
1. 求证:DP平分∠ADC;
2. 若∠AEB=75°,AB=2,求△DFP的面积。
1. 证明:
如图,连接PC,
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ABE=∠ADF=90°,AB=AD,
∵ BE=DF,
∴ △ABE≌△ADF,
∴ ∠BAE=∠DAF,AE=AF,
∴ ∠EAF=∠BAD=90°,
∴△EAF是直角三角形,
又∵ 点P是EF的中点,
∴ AP=1/2 EF,PC=1/2 EF,
∴ AP=PC,
又∵ AD=∠CD,PD=PD,
∴ △PAD≌PCD.
∴ ∠ADP=∠CDP.
∴ DP平分∠ADC.
2. 如图,过点P作PH⊥CF于点H,
∵ PH⊥CF,
∴ PH∥EC,
∵ 点P是EF的中点,
∴ PH=1/2EC.
∵ △EAF是等腰直角三角形,
∴ ∠AEF=45°,
又∵ ∠AEB=75°,
∴ ∠CEF=180°-∠AEB-∠AEF
=180°-75°-45°
=60°,
在Rt△CEF中,
∵ ∠CEF=60°,
∴ EF=2CE,CF=√3CE,
BE=BC-CE=2-CE
∴ AE=(√2/2)EF=√2CE,
在Rt△ABE中,由勾股定理得:
AB^2+BE^2=AE^2,即:
4+(2-CE)^2=2CE^2,
解方程得:CE=-2+2√3 或
CE=-2-2√3(舍)
∴ CE=-2+2√3.
∴ PH=-1+√3,
FD=BE=2-CE=2+2-2√3=4-2√3.
所以,△DFP的面积为:
S△DFP=1/2·DF·PH
=1/2×(4-2√3)(√3-1)
=(2-√3)(√3-1)
=3√3-5.
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