题目
如图1,在等边△ABC中,点D是边AC的中点,点P是线段DC上的动点(点P与点C不重合),连结BP. 将△ABP绕点P按顺时针方向旋转α角(0°<α<180°),得到△A1B1P,连结AA1,射线AA1分别交射线PB、射线B1B于点E、F. (1) 如图1,当0°<α<60°时,在α角变化过程中,△BEF与△AEP始终存在 ▲ 关系(填“相似”或“全等”),并说明理由;(2)如图2,设∠ABP=β . 当60°<α<180°时,在α角变化过程中,是否存在△BEF与△AEP全等?若存在,求出α与β之间的数量关系;若不存在,请说明理由; (3)如图3,当α=60°时,点E、F与点B重合. 已知AB=4,设DP=x,△A1BB1的面积为S,求S关于x的函数关系式.
答案:解: (1) 相似 ……………………………………………………………………1分 由题意得:∠APA1=∠BPB1=α AP= A1P BP=B1P 则 ∠PAA1 =∠PBB1 = ……………………………2分 ∵∠PBB1 =∠EBF ∴∠PAE=∠EBF 又∵∠BEF=∠AEP ∴△BEF ∽△AEP……………………………………………………………3分 (2)存在,理由如下: ………………………………………………………………4分 易得:△BEF ∽△AEP 若要使得△BEF≌△AEP,只需要满足BE=AE即可 ………………………5分 ∴∠BAE=∠ABE ∵∠BAC=60° ∴∠BAE= ∵∠ABE=β ∠BAE=∠ABE ……………………………………………6分 ∴即α=2β+60° ……………………………………………7分 (3)连结BD,交A1B1于点G, 过点A1作A1H⊥AC于点H. ∵∠B1 A1P=∠A1PA=60° ∴A1B1∥AC 由题意得:AP= A1 P ∠A=60° ∴△PAA1是等边三角形 ∴A1H= ………………………………………………………………8分 在Rt△ABD中,BD= ∴BG=…………………………………… 9分 ∴ (0≤x<2)……………………10分