Question

【题目】如图1，在矩形ABCD中，AB=4，AD=2，点P是边AB上的一个动点（不与点A、点B重合），点Q在边AD上，将△CBP和△QAP分别沿PC、PQ折叠，使B点与E点重合，A点与F点重合，且P、E、F三点共线．

（1）若点E平分线段PF，则此时AQ的长为多少？
（2）若线段CE与线段QF所在的平行直线之间的距离为2，则此时AP的长为多少？
（3）在“线段CE”、“线段QF”、“点A”这三者中，是否存在两个在同一条直线上的情况？若存在，求出此时AP的长；若不存在，请说明理由．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由△CBP和△QAP分别沿PC、PQ折叠，得到△QFP和△PCE，则△AQP≌△FQP，△CPB≌△CPE

∴PA=PF，PB=PE，∠QPA=∠QPF，∠CPB=∠CPE．

∵EF=EP，

∴AB=AP+PB=FP+PB=EF+EP+PB=3PB．

∵AB=4，

∴PB= ，

∴AP= ．

∵180°=∠QPA+∠QPF+∠CPB+∠CPE=2（∠QPA+∠CPB），

∴∠QPA+∠CPB=90°．

∵四边形ABCD是矩形，

∴∠A=∠B=90°，

∴∠CPB+∠PCB=90°，

∴∠QPA=∠PCB，

在△QAP和△PBC中，

，

∴△QAP∽△PBC，

∴ ，

∴ ，

∴

（2）

解：由题意，得PF=EP+2或EP=FP+2．

当EP﹣PF=2时，

∵EP=PB，PF=AP，

∴PB﹣AP=2．

∵AP+PB=4，

∴2BP=6，

∴BP=3，

∴AP=1．

当PF﹣EP=2时，

∵EP=PB，PF=AP，

∴AP﹣PB=2．

∵AP+PB=4，

∴2AP=6．

∴AP=3．

故AP的长为1或3．

（3）

解：①若CE与点A在同一直线上，如图2，连接AC，点E在AC上，

在△AEP和△ABC中，

，

∴△AEP∽△ABC，

∴ ．

设AP=x，则EP=BP=4﹣x，

在Rt△ABC中，

∵AB=4，BC=2，

∴AC=2 ，

∴ ．

解得 ．

②若CE与QF在同一直线上，如图3，

∵△AQP≌△EQP，△CPB≌△CPE，

∴AP=EP=BP，

∴2AP=4，

∴AP=2．

【解析】（1）做题首先要画示意图，如图．由折叠知，△AQP≌△FQP，△CPB≌△CPE，进而可由AB边的关系知，若E平分FP，则BP= ，AP= ．由已知分析易得CP⊥QP，则△QAP∽△PBC，即由边之间的成比例得关于AQ的方程，解出即可．（2）由（1）易得EP=BP，FP=AP，PB+AP=10．线段CE与线段QF所在的平行直线之间的距离为2则表示EF=2，但有两种可能，PF=EP+2或EP=FP+2．于是得到两个关系式，易得结论．（3）“线段CE”、“线段QF”、“点A”这三者，思考点P运动即折纸特点，QF不能与A共线．当CE与QF共线时，P点恰为AB中点，如图，两线段都在CD上．当CE与A共线时，即连接对角线AC，CE在AC上，此时△AEP∽△ABC，进而AP的长易得．
【考点精析】解答此题的关键在于理解翻折变换（折叠问题）的相关知识，掌握折叠是一种对称变换，它属于轴对称，对称轴是对应点的连线的垂直平分线，折叠前后图形的形状和大小不变，位置变化，对应边和角相等，以及对相似三角形的性质的理解，了解对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形．