18. 如图,已知 $ △ ABC $,请按照下面的要求作图.(不写作法,保留作图痕迹)
(1)请用尺规在 $ △ ABC $ 的边 $ BC $,$ AC $,$ AB $ 上分别取点 $ D $,$ E $,$ F $,使得四边形 $ BDEF $ 为菱形;
(2)在(1)的菱形 $ BDEF $ 中,若 $ ∠ FBD = 60^{\circ} $,$ BE = 6 $,求菱形 $ BDEF $ 的面积.

(1)请用尺规在 $ △ ABC $ 的边 $ BC $,$ AC $,$ AB $ 上分别取点 $ D $,$ E $,$ F $,使得四边形 $ BDEF $ 为菱形;
(2)在(1)的菱形 $ BDEF $ 中,若 $ ∠ FBD = 60^{\circ} $,$ BE = 6 $,求菱形 $ BDEF $ 的面积.
答案
(2) 6√3。
解析
(1) 如图所示(保留作图痕迹)。
(2) ∵ 四边形 BDEF 为菱形,∠FBD = 60°,BE = 6,
∴ 菱形对角线 BE 与 FD 互相垂直平分,设交点为 O,
则 BO = BE/2 = 3,∠FBO = 30°。
在 Rt△BOF 中,设 OF = x,则 BF = 2x,
由勾股定理得:3² + x² = (2x)²,解得 x = √3,
∴ FD = 2x = 2√3,
∴ 菱形 BDEF 面积 = (BE·FD)/2 = (6×2√3)/2 = 6√3。
(2) ∵ 四边形 BDEF 为菱形,∠FBD = 60°,BE = 6,
∴ 菱形对角线 BE 与 FD 互相垂直平分,设交点为 O,
则 BO = BE/2 = 3,∠FBO = 30°。
在 Rt△BOF 中,设 OF = x,则 BF = 2x,
由勾股定理得:3² + x² = (2x)²,解得 x = √3,
∴ FD = 2x = 2√3,
∴ 菱形 BDEF 面积 = (BE·FD)/2 = (6×2√3)/2 = 6√3。
19. 如图,在正方形 $ ABCD $ 中,点 $ P $ 在对角线 $ AC $ 上,点 $ E $ 在边 $ BC $ 上,且 $ PD ⊥ PE $.
(1)求证:$ PD = PE $;
(2)用等式表示线段 $ BE $ 和线段 $ AP $ 间的数量关系,并给出证明;
(3)求证:$ CD + CE = \sqrt{2}CP $.

(1)求证:$ PD = PE $;
(2)用等式表示线段 $ BE $ 和线段 $ AP $ 间的数量关系,并给出证明;
(3)求证:$ CD + CE = \sqrt{2}CP $.
答案
(1) 过点P作PF⊥BC于F,PG⊥CD于G。
∵四边形ABCD是正方形,AC为对角线,
∴∠BCD=90°,∠ACB=∠ACD=45°。
∵PF⊥BC,PG⊥CD,
∴∠PFC=∠PGC=90°,PF=PG,
∴四边形PFCG是正方形,∠FPG=90°。
∵PD⊥PE,∴∠DPE=90°,
∴∠GPD=∠FPE(等角减等角)。
在△PGD和△PFE中,
∠PGD=∠PFE=90°,PG=PF,∠GPD=∠FPE,
∴△PGD≌△PFE(ASA),∴PD=PE。
(2) BE=√2 AP。
证明:设PF=PG=FC=GC=t,则PC=√2 t,t=PC/√2。
∵△PGD≌△PFE,∴GD=FE。
∵GD=CD - t,FE=t - EC,∴CD - t=t - EC,EC=2t - CD。
∵BE=BC - EC=CD - (2t - CD)=2(CD - t)。
∵AC=√2 CD,AP=AC - PC=√2 CD - √2 t=√2(CD - t),
∴CD - t=AP/√2,∴BE=2×(AP/√2)=√2 AP。
(3) ∵EC=2t - CD,t=PC/√2,
∴EC=√2 PC - CD,
∴CD + CE=√2 PC。
∵四边形ABCD是正方形,AC为对角线,
∴∠BCD=90°,∠ACB=∠ACD=45°。
∵PF⊥BC,PG⊥CD,
∴∠PFC=∠PGC=90°,PF=PG,
∴四边形PFCG是正方形,∠FPG=90°。
∵PD⊥PE,∴∠DPE=90°,
∴∠GPD=∠FPE(等角减等角)。
在△PGD和△PFE中,
∠PGD=∠PFE=90°,PG=PF,∠GPD=∠FPE,
∴△PGD≌△PFE(ASA),∴PD=PE。
(2) BE=√2 AP。
证明:设PF=PG=FC=GC=t,则PC=√2 t,t=PC/√2。
∵△PGD≌△PFE,∴GD=FE。
∵GD=CD - t,FE=t - EC,∴CD - t=t - EC,EC=2t - CD。
∵BE=BC - EC=CD - (2t - CD)=2(CD - t)。
∵AC=√2 CD,AP=AC - PC=√2 CD - √2 t=√2(CD - t),
∴CD - t=AP/√2,∴BE=2×(AP/√2)=√2 AP。
(3) ∵EC=2t - CD,t=PC/√2,
∴EC=√2 PC - CD,
∴CD + CE=√2 PC。
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