有正方形ABCD,O是正方形对角线AC上的中点,P是线段OA上一点,过P作PE垂直CD于E,连接PB线段,过P作PF垂直PB于线段CD相交于F,求线段PA、PC、CE的等量关系。
(一)我想这里F不会是多余的吧?所以我把目标擅自等量关系扩大范围来研究。
(二)研究PA和CE的等量关系还要对P点的位置进行深入的讨论。
如图∠BPF=∠BCF=90°,所以B、P、F、C四点共圆,
所以∠1=∠2=45°,所以△BPF是等腰直角三角形,PB=PE。
这样找到了等量关系:PD=PB=PE,及 DE=EF;
由于△PEC也是等腰直角三角形,所以又找到了等量关系 CE=PE。
在△PAB中,PA<PB;
在△PBC中,PB<PC;
在△PFE中,PE<PF;
现在PA、PB、PC、PD、PE(=CE)、PF中唯一不能比较大小的一组就是PA和PE了。这与PA/OA的比值x有关。
由于 PE=AD-[(√2)/2]PA,而 AD=(√2)OA,
所以PE/PA=AD/PA-[(√2)/2]=(√2)OA/PA-[(√2)/2]
=(√2)/x-[(√2)/2]
解(√2)/x-[(√2)/2]=1;
解(√2)/x-[(√2)/2]<1;
解(√2)/x-[(√2)/2]>1。
得到,最终结论
当 x=2(√2-1) 时,有 PA=PE=CE<PB=PC=PD<PC;
当 0<x<2(√2-1) 时,有 PA<PE=CE<PB=PC=PD<PC;
当 1>x>(√2-1) 时,有 PE=CE<PA<PB=PC=PD<PC;
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