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(2014•随州)已知两条平行线l1、l2之间的距离为6,截线CD分别交l1、l2于C、D两点,一直角的顶点P在线段CD上运动(点P不与点C、D重合),直角的两边分别交l1、l2于A、B两点.(1)操作发现
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(2014•随州)已知两条平行线l1、l2之间的距离为6,截线CD分别交l1、l2于C、D两点,一直角的顶点P在线段CD上运动(点P不与点C、D重合),直角的两边分别交l1、l2于A、B两点.
(1)操作发现
如图1,过点P作直线l3∥l1,作PE⊥l1,点E是垂足,过点B作BF⊥l3,点F是垂足.此时,小明认为△PEA∽△PFB,你同意吗?为什么?
(2)猜想论证
将直角∠APB从图1的位置开始,绕点P顺时针旋转,在这一过程中,试观察、猜想:当AE满足什么条件时,以点P、A、B为顶点的三角形是等腰三角形?在图2中画出图形,证明你的猜想.
(3)延伸探究
在(2)的条件下,当截线CD与直线l1所夹的钝角为150°时,设CP=x,试探究:是否存在实数x,使△PAB的边AB的长为4
?请说明理由.

(1)操作发现
如图1,过点P作直线l3∥l1,作PE⊥l1,点E是垂足,过点B作BF⊥l3,点F是垂足.此时,小明认为△PEA∽△PFB,你同意吗?为什么?
(2)猜想论证
将直角∠APB从图1的位置开始,绕点P顺时针旋转,在这一过程中,试观察、猜想:当AE满足什么条件时,以点P、A、B为顶点的三角形是等腰三角形?在图2中画出图形,证明你的猜想.
(3)延伸探究
在(2)的条件下,当截线CD与直线l1所夹的钝角为150°时,设CP=x,试探究:是否存在实数x,使△PAB的边AB的长为4
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▼优质解答
答案和解析
(1)如图(1),由题意,得:∠EPA+∠APF=90°,∠FPB+∠APF=90°,
∴∠EPA=∠FPB,
又∵∠PEA=∠PFB=90°,
∴△PEA∽△PFB;
(2)证明:如图2,∵∠APB=90°,
∴要使△PAB为等腰三角形,只能是PA=PB,

当AE=BF时,PA=PB,
∵∠EPA=∠FPB,∠PEA=∠PFB=90°,AE=BF,
∴△PEA≌△PFB,
∴PA=PB;
(3)如图2,在Rt△PEC中,CP=x,∠PCE=30°,
∴PE=
x,
由题意,PE+BF=6,BF=AE,
∴AE=6-
x,
当AB=4
时,由题意得PA=2
,
Rt△PEA中,PE2+AE2=PA2,
即(
x)2+(6-
x)2=40,
整理得:x2-12x-8=0,
解得:x=6-2
<0(舍去)或x=6+2
,
∵x=6+2
>6+6=12,又CD=12,
∴点P在CD的延长线上,这与点P在线段CD上运动相矛盾,
∴不合题意,
综上,不存在满足条件的实数x.
∴∠EPA=∠FPB,
又∵∠PEA=∠PFB=90°,
∴△PEA∽△PFB;
(2)证明:如图2,∵∠APB=90°,
∴要使△PAB为等腰三角形,只能是PA=PB,

当AE=BF时,PA=PB,
∵∠EPA=∠FPB,∠PEA=∠PFB=90°,AE=BF,
∴△PEA≌△PFB,
∴PA=PB;
(3)如图2,在Rt△PEC中,CP=x,∠PCE=30°,
∴PE=
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由题意,PE+BF=6,BF=AE,
∴AE=6-
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当AB=4
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Rt△PEA中,PE2+AE2=PA2,
即(
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整理得:x2-12x-8=0,
解得:x=6-2
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∵x=6+2
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∴点P在CD的延长线上,这与点P在线段CD上运动相矛盾,
∴不合题意,
综上,不存在满足条件的实数x.
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