Question

在矩形ABCD中，點P在AD上，AB=2，AP=1．將直角尺的頂點放在P處，直角尺的兩邊分別交AB，BC于點E，F，連接EF（如圖①）．
（1）當點E與點B重合時，點F恰好與點C重合（如圖②），PC的長為

2

5

；
（2）探究：將直尺從圖②中的位置開始，繞點P順時針旋轉，當點E和點A重合時停止．在這個過程中（如圖①是該過程的某個時刻），請你觀察、猜想，并解答：

PF

PE

的值是否發生變化？說明理由．

Answer 1

分析：（1）由勾股定理求PB，利用互余關系證明△APB∽△DCP，利用相似比求PC；
（2）

PF

PE

的值不變．理由為：過F作FG⊥AD，垂足為G，同（1）的方法證明△APE∽△GFP，得相似比

PF

PE

=

GF

AP

=

2

1

=2，再利用銳角三角函數的定義求值．

解答：（1）解：在矩形ABCD中，∠A=∠D=90°，
AP=1，CD=AB=2，則PB=

5

，
∴∠ABP+∠APB=90°，
又∵∠BPC=90°，
∴∠APB+∠DPC=90°，
∴∠ABP=∠DPC，
∴△APB∽△DCP，
∴

AP

CD

=

PB

PC

，即

1

2

=

5

PC

，
∴PC=2

5

；
故答案為：2

5

（2）

PF

PE

的值不變，理由為：
證明：過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∽△GFP，
∴

PF

PE

=

GF

AP

=

2

1

=2，
∴Rt△EPF中，tan∠PEF=

PF

PE

=2，
∴

PF

PE

的值不變．

點評：本題考查了相似三角形的判定與性質，矩形的性質，以及解直角三角形，解題的關鍵是利用互余關系證明相似三角形．