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请阅读下列材料: 问题:如图1,在菱形ABCD和菱形BEFG中,点A,B,E在同...

请阅读下列材料:
问题:如图1,在菱形ABCD和菱形BEFG中,点A,B,E在同一条直线上,P是线段DF的中点,连接PG,PC.若∠ABC=∠BEF=60°,探究PG与PC的位置关系及manfen5.com 满分网的值.
小聪同学的思路是:延长GP交DC于点H,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决.请你参考小聪同学的思路,探究并解决下列问题:
(1)写出上面问题中线段PG与PC的位置关系及manfen5.com 满分网的值;
(2)将图1中的菱形BEFG绕点B顺时针旋转,使菱形BEFG的对角线BF恰好与菱形ABCD的边AB在同一条直线上,原问题中的其他条件不变(如图2).你在(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明;
(3)若图1中∠ABC=∠BEF=2α(0°<α<90°),将菱形BEFG绕点B顺时针旋转任意角度,原问题中的其他条件不变,请你直接写出manfen5.com 满分网的值(用含α的式子表示).

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(1)根据题意可知小聪的思路为,通过判定三角形DHP和PGF为全等三角形来得出证明三角形HCG为等腰三角形且P为底边中点的条件; (2)思路同上,延长GP交AD于点H,连接CH,CG,本题中除了如(1)中证明△GFP≌△HDP(得到P是HG中点)外还需证明△HDC≌△GBC(得出三角形CHG是等腰三角形). (3)∠ABC=∠BEF=2α(0°<α<90°),那么∠PCG=90°-α,由(1)可知:PG:PC=tan(90°-α). 【解析】 (1)∵CD∥GF,∠PDH=∠PFG,∠DHP=∠PGF,DP=PF, ∴△DPH≌△FGP, ∴PH=PG,DH=GF, ∵CD=BC,GF=GB=DH, ∴CH=CG, ∴CP⊥HG,∠ABC=60°, ∴∠DCG=120°, ∴∠PCG=60°, ∴PG:PC=tan60°=, ∴线段PG与PC的位置关系是PG⊥PC,=; (2)猜想:(1)中的结论没有发生变化. 证明:如图2,延长GP交AD于点H,连接CH, ∵P是线段DF的中点, ∴FP=DP, ∵AD∥GF, ∴∠HDP=∠GFP, ∵∠GPF=∠HPD, ∴△GFP≌△HDP(ASA), ∴GP=HP,GF=HD, ∵四边形ABCD是菱形, ∴CD=CB,∠HDC=∠ABC=60°, ∵∠ABC=∠BEF=60°,菱形BEFG的对角线BF恰好与菱形ABCD的边AB在同一条直线上, ∴∠GBF=60°, ∴∠HDC=∠GBF, ∵四边形BEFG是菱形, ∴GF=GB, ∴HD=GB, ∴△HDC≌△GBC, ∴CH=CG∠HCD=∠GCB ∴PG⊥PC(到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上) ∵∠ABC=60° ∴∠DCB=∠HCD+∠HCB=120° ∵∠HCG=∠HCB+∠GCB ∴∠HCG=120° ∴∠GCP=60° ∴=tan∠GCP=tan60°=; (3)∵∠ABC=∠BEF=2α(0°<α<90°), ∴∠PCG=90°-α, 由(1)可知:PG:PC=tan(90°-α), ∴=tan(90°-α).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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