16. (★★)如图,D,E分别为等边三角形ABC的边BC,AC上的点,且CD=AE,AD与BE相交于点P,BQ⊥AD于点Q。若PE=1,PQ=2.5,求AD的长。

答案
解:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=AC,∠BAC=∠C=60°。
在△ABE和△CAD中,
$\{\begin{array}{l}AE=CD \\∠BAE=∠C \\AB=CA\end{array} $
∴ △ABE ≌ △CAD(SAS),
∴ AD=BE,∠ABE=∠CAD。
∵ ∠BPQ = ∠BAD + ∠ABE = ∠BAD + ∠CAD = ∠BAC = 60°,
又∵ BQ⊥AD,
∴ ∠BQP=90°,
∴ ∠PBQ = 90° - 60° = 30°,
∴ 在Rt△BPQ中,BP = 2PQ = 2×2.5 = 5。
∵ PE=1,
∴ BE = BP + PE = 5 + 1 = 6,
∴ AD = BE = 6。
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=AC,∠BAC=∠C=60°。
在△ABE和△CAD中,
$\{\begin{array}{l}AE=CD \\∠BAE=∠C \\AB=CA\end{array} $
∴ △ABE ≌ △CAD(SAS),
∴ AD=BE,∠ABE=∠CAD。
∵ ∠BPQ = ∠BAD + ∠ABE = ∠BAD + ∠CAD = ∠BAC = 60°,
又∵ BQ⊥AD,
∴ ∠BQP=90°,
∴ ∠PBQ = 90° - 60° = 30°,
∴ 在Rt△BPQ中,BP = 2PQ = 2×2.5 = 5。
∵ PE=1,
∴ BE = BP + PE = 5 + 1 = 6,
∴ AD = BE = 6。
17. (★★★)如图,$△ ABC$是等边三角形,P是$△ ABC$的角平分线BD上一点,$PE ⊥ AB$于点E,线段BP的垂直平分线交BC于点F,垂足为Q.
(1)若$BQ=2$,求PE的长;
(2)连接PF,EF,试判断$△ EFP$的形状,并说明理由;
(3)直接判断PE,PF的大小关系.

(1)若$BQ=2$,求PE的长;
(2)连接PF,EF,试判断$△ EFP$的形状,并说明理由;
(3)直接判断PE,PF的大小关系.
答案
解:(1)
∵△ABC是等边三角形,BD平分∠ABC,
∴∠ABD = ∠CBD = $\frac{1}{2}$∠ABC = 30°,
∵FQ是线段BP的垂直平分线,BQ=2,
∴BP = 2BQ = 4,
∵PE⊥AB,
∴∠PEB = 90°,
在Rt△BEP中,∠EBP=30°,
∴PE = $\frac{1}{2}$BP = 2。
(2) △EFP是直角三角形,理由如下:
∵FQ垂直平分BP,
∴FB = FP,
∴∠FBP = ∠FPB = 30°,
∵在Rt△BEP中,∠BEP=90°,∠EBP=30°,
∴∠EPB = 90° - 30° = 60°,
∴∠EPF = ∠EPB + ∠FPB = 60° + 30° = 90°,
∴△EFP是直角三角形。
(3) $PE < PF$。
∵△ABC是等边三角形,BD平分∠ABC,
∴∠ABD = ∠CBD = $\frac{1}{2}$∠ABC = 30°,
∵FQ是线段BP的垂直平分线,BQ=2,
∴BP = 2BQ = 4,
∵PE⊥AB,
∴∠PEB = 90°,
在Rt△BEP中,∠EBP=30°,
∴PE = $\frac{1}{2}$BP = 2。
(2) △EFP是直角三角形,理由如下:
∵FQ垂直平分BP,
∴FB = FP,
∴∠FBP = ∠FPB = 30°,
∵在Rt△BEP中,∠BEP=90°,∠EBP=30°,
∴∠EPB = 90° - 30° = 60°,
∴∠EPF = ∠EPB + ∠FPB = 60° + 30° = 90°,
∴△EFP是直角三角形。
(3) $PE < PF$。
登录