【点评】本题考查的是勾股定理在实际生活中的运用,解答此类题目的关键是构造出直角三角形,再利用勾股定理解答.
22.(10分)(2023春•天宁区校级期中)在菱形ABCD中,∠BAD=120°.点P是射线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边△APE.
(1)如图1,当点P在线段BD上时,连接CE,BP与CE的数量关系是 ;CE与AD的位置关系是 ;
(2)当点P在线段BD的延长线上时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明,若不成立,请说明理由;(请结合图2的情况予以证明或说理)
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BE,若AB=2,,请直接写出AP的长.
【答案】(1)BP=CE,CE⊥AD;
(2)成立,理由见解答过程;
(3).
【分析】(1)连接AC,延长CE交AD于H,证明△BAP≌△CAE,可得BP=CE,再根据∠CAH ∠ACH=90°,即可得出CE⊥AD;
(2)连接AC交BD于O,设CE交AD于H,证明△BAP≌△CAE,可得BP=CE,再根据∠CAH ∠ACH=90°,即可得出CE⊥AD;
(3)连接AC交BD于O,连接CE,利用菱形的性质求得AO=1,,,利用勾股定理求得,从而求出,再利用勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)如图1,连接AC,延长CE交AD于H,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,
∴AB=BC=CD=AD,,
∴△ABC,△ACD都是等边三角形,
∴∠ABC=∠ADC=60°,AB=AC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∵△APE是等边三角形,
∴AP=AE,∠PAE=60°,
∵∠BAC=∠PAE,
∴∠BAP=∠CAE,
在△BAP和△CAE中,
,
∴△BAP≌△CAE(SAS),
∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,
∵∠CAH=60°,
∴∠CAH ∠ACH=90°,
∴∠AHC=90°,即CE⊥AD,
故答案为:BP=CE,CE⊥AD;
(2)当点P在线段BD延长线上时,(1)中的结论还成立,理由如下:
如图2,连接AC交BD于O,设CE交AD于H,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,
∴AB=BC=CD=AD,,
∴△ABC,△ACD都是等边三角形,
∴∠ABC=60°,AB=AC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∵△APE是等边三角形,
∴AP=AE,∠PAE=60°,
∵∠BAP=∠CAE,
在△BAP和△CAE中,
∴△BAP≌△CAE(SAS),
∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,
∵∠CAH=60°,
∴∠CAH ∠ACH=90°,
∴∠AHC=90°,即CE⊥AD;
(3)如图3,连接AC交BD于O,连接CE,