Question

(本題10分)已知：正方形ABCD的邊長為a，P是邊CD上一個動點不與C、D重合，CP=b，以CP為一邊在正方形ABCD外作正方形PCEF，連接BF、DF．

小題1:觀察計算：（1）如圖1，當a=4，b=1時，四邊形ABFD的面積為          ；
（2）如圖2，當a=4，b=2時，四邊形ABFD的面積為          ；
（3）如圖3，當a=4，b=3時，四邊形ABFD的面積為          ；
小題2:探索發現：（4）根據上述計算的結果，你認為四邊形ABFD的面積與正方形ABCD的面積之間有怎樣的關系？證明你的結論；

小題3:綜合應用：（5）農民趙大伯有一塊正方形的土地（如圖），由于修路被占去一塊三角形的地方△BCE，但決定在DE的右側補給趙大伯一塊土地，補償后的土地為四邊形ABMD，且四邊形ABMD的面積與原來正方形土地的面積相等，M、E、B三點要在一條直線上，請你畫圖說明，如何確定M點的位置．（要求尺規作圖，保留作圖痕跡）

Answer 1

小題1:（1）4×4+（1+4）×1÷2-1×5÷2=16；2）4×4+（2+4）×2÷2-2×6÷2=16；
（3）4×4+（3+4）×3÷2-3×7÷2=16
小題2:（4）無論點P在CD邊上的什么位置，四邊形ABFD的面積與正方形ABCD的面積相等，與正方形PCEF的邊長無關．
證明：連接BD，CF，∵四邊形ABCD是正方形，∴∠DBC=45°，
同理∠FCE=45°，∴BD∥CF，∴S△BCD=S△BDF，
∴四邊形ABFD的面積與正方形ABCD的面積相等；
小題3:（5）如圖6，作BC的延長線CN，作∠DCN的角平分線交BE的延長線于點M，則四邊形ABMD的面積與正方形ABCD的面積相等，點M即為所求．

略