Question

已知平行四邊形ABCD，對角線AC和BD相交于點O，點P在邊AD上，過點P作PE⊥AC，PF⊥BD，垂足分別為E、F，PE=PF．
（1）如圖，若PE=，EO=1，求∠EPF的度數；
（2）若點P是AD的中點，點F是DO的中點，BF=BC+3-4，求BC的長．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接PO，利用解直角三角形求出∠EPO=30°，再利用“HL”證明△PEO和△PFO全等，根據全等三角形對應角相等可得∠FPO=∠EPO，從而得解；
（2）根據三角形中位線定理可得PF∥AO，且PF=AO，然后根據兩直線平行，同位角相等可得∠AOD=∠PFD=90°，再根據同位角相等，兩直線平行可得PE∥OD，所以PE也是△AOD的中位線，然后證明四邊形ABCD是正方形，根據正方形的對角線與邊長的關系列式計算即可得解．
解答：解：（1）如圖，連接PO，∵PE⊥AC，PE=，EO=1，
∴tan∠EPO==，
∴∠EPO=30°，
∵PE⊥AC，PF⊥BD，
∴∠PEO=∠PFO=90°，
在Rt△PEO和Rt△PFO中，，
∴Rt△PEO≌Rt△PFO（HL），
∴∠FPO=∠EPO=30°，
∴∠EPF=∠FPO+∠EPO=30°+30°=60°；


（2）如圖，∵點P是AD的中點，點F是DO的中點，
∴PF為△AOD中位線，
∴PF∥AO，且PF=AO，
∵PF⊥BD，
∴∠PFD=90°，
∴∠AOD=∠PFD=90°，
又∵PE⊥AC，
∴∠AEP=90°，
∴∠AOD=∠AEP，
∴PE∥OD，
∵點P是AD的中點，
∴PE是△AOD的中位線，
∴PE=OD，
∵PE=PF，
∴AO=OD，且AO⊥OD，
∴平行四邊形ABCD是正方形，
設BC=x，
則BF=x+×x=x，
∵BF=BC+3-4=x+3-4，
∴x+3-4=x，
解得x=4，
即BC=4．
點評：本題考查了平行四邊形的性質，三角形的中位線定理，正方形的判定與性質，（2）中判定出平行四邊形ABCD是正方形是解題的關鍵．