Question

在梯形ABCD中，AB∥CD，∠BCD=90°，且AB=1，BC=2，tan∠ADC=2；對角線相交于O點，等腰直角三角板的直角頂點落在梯形的頂點C上，使三角板繞點C旋轉．
（1）當三角板旋轉到圖1的位置時，猜想DE與BF的數量關系，并加以證明；
（2）在（1）問條件下，若BE：CE=1：2，∠BEC=135°，求sin∠BFE的值；
（3）當三角板的一邊CF與梯形對角線AC重合時，作DH⊥PE于H，如圖2，若OF=

5

6

時，求PE及DH的長．

Answer 1

（1）當三角板旋轉到圖1的位置時，DE=BF，

∵∠ECB+∠BCF=90°，∠DCE+∠ECB=90°，
∴∠DCE=∠BCF．
∵∠BCD=90°，AB∥CD
∴∠ABC=90°，∠BAC=∠ACD，
∵BC=2，AB=1，
∴tan∠BAC=2，
∵tan∠ADC=2，
∴∠BAC=∠ADC，
∴∠ACD=∠ADC，
∴AD=AC，
作AM⊥CD于點M，
∴CD=2MC=2AB=2，
∴CD=BC．
∵EC=CF，
∴△DCE≌△BCF．
∴DE=BF．

（2）∵∠BEC=135°，∠FEC=45°，
∴∠BEF=90°．
∵BE：CE=1：2，
∴BE：EF=1：2

2

．
∴sin∠BFE=BE：BF=

1

3

．

（3）

∵△CFP∽△CDO，
CF：CD=CP：CO=PF：DO
AC=

5

，
AO：CO=1：2，CO=

2 5

3

，
CF=

2 5

3

-

5

6

=

5

2

，

5

2

：2=CP：

2 5

3

，
CP=

5

6

，
∵DB=2

2

，BO：DO=1：2，
∴DO=

4 2

3

，
∴PF=

10

3

，PE=

2

×

5

2

-

10

3

=

10

6

，
DP=2-

5

6

=

7

6

，
做CN垂直PF于N，
DH：CN=DP：CP，
DH：

5 2

2

=

7

6

：

5

6

，
DH=

7 10

20

．
故PE=

10

6

，DH=

7 10

20

．