Question

如圖，邊長為5的正方形OABC的頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn)處，點(diǎn)A、C分別在x軸、y軸的正半軸上，點(diǎn)E是OA邊上的點(diǎn)（不與點(diǎn)A重合），EF⊥CE，且與正方形外角平分線AG交于點(diǎn)P．
（1）當(dāng)點(diǎn)E坐標(biāo)為（3，0）時(shí)，試證明CE=EP；
（2）如果將上述條件“點(diǎn)E坐標(biāo)為（3，0）”改為“點(diǎn)E坐標(biāo)為（t，0）（t＞0），結(jié)論CE=EP是否成立，請(qǐng)說明理由；
（3）在y軸上是否存在點(diǎn)M，使得四邊形BMEP是平行四邊形？若存在，用t表示點(diǎn)M的坐標(biāo)；若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）可用同種方法證明：在OC上截取OG=OE，由正方形的性質(zhì)可得CG=AE，∠EAP=∠CGE=135°，由同角的余角相等可得∠GCE=∠AEP，故有△GCE≌△AEP?CE=EP；
（3）過點(diǎn)B作BM∥EP交y軸于點(diǎn)M，由同角的余角相等可得∠4=∠6，又因?yàn)镃E=OC，可得△BCM≌△COE?BM=CE，而CE=EP，則BM=EP，由一組對(duì)邊平行有相等證得四邊形BMEP是平行四邊形，OM=CO-CM=5-t，故可求得點(diǎn)M的坐標(biāo)．
解答：解：（1）（2）方法一：
在OC上截取ON=OE，

則AE=CN，∠EAP=∠CNE=135°
∵CE⊥EP
∴∠CEO+∠PEA=90°
又∵∠OCE+∠OEC=90°，
∴∠NCE=∠AEP
∴△NCE≌△AEP
∴CE=EP，即不論點(diǎn)E的坐標(biāo)是多少，都存在CE=EP，（1）（2）得證；

方法二：（1）過點(diǎn)P作PH⊥x軸，垂足為H
∴∠2=∠1=90°
∵EF⊥CE
∴∠3=∠4
∴△COE∽△EHP
∴
由題意知：CO=5，OE=3，EH=EA+AH=2+HP
∴=即HP=3
∴EH=5
在Rt△COE和Rt△EHP中
∴CE=，EP=
故CE=EP

（2）CE=EP仍成立，理由如下：
同理△COE∽△EHP，
∴
由題意知：CO=5，OE=t，EH=5-t+HP
∴=，整理得（5-t）HP=t（5-t），
∵點(diǎn)E不與點(diǎn)A重合，A（5，0），
∴5-t≠0
∴HP=t，
∴AH=t，
∴EH=5
∴在Rt△COE和Rt△EHP中
CE=EP=
∴CE=EP

（3）y軸上存在點(diǎn)M，使得四邊形BMEP是平行四邊形．
理由如下：
過點(diǎn)B作BM∥EP交y軸于點(diǎn)M
∴∠5=∠CEP=90°
∴∠4+∠ECB=90°，∠6+∠ECB=90°，
∴∠6=∠4
在△BCM和△COE中

∴△BCM≌△COE（ASA）
∴BM=CE
而CE=EP
∴BM=EP
由于BM∥EP
∴四邊形BMEP是平行四邊形，
由△BCM≌△COE
可得CM=OE=t
∴OM=CO-CM=5-t
故點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0，5-t）．
點(diǎn)評(píng)：本題（1）（2）可用不同的方法證明，顯然方法一簡單，用了正方形的性質(zhì)，直角三角形的性質(zhì)，全等三角形的性質(zhì)和判定，而方法二中要用到勾股定理，相似三角形的判定和性質(zhì)，用變量表示線段的長，故復(fù)雜．（3）主要用到全等三角形的判定和性質(zhì)及平行四邊形的判定．