如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ.过点E作EF∥AB交PQ于F,连接BF.
(1)求证:四边形BFEP为菱形;
(2)当点E在AD边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.
①当点Q与点C重合时(如图2),求菱形BFEP的边长;
②若限定P、Q分别在边BA、BC上移动,求出点E在边AD上移动的最大距离.
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如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ.过点E作EF∥AB交PQ于F,连接BF.
(1)求证:四边形BFEP为菱形;
(2)当点E在AD边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.
①当点Q与点C重合时(如图2),求菱形BFEP的边长;
②若限定P、Q分别在边BA、BC上移动,求出点E在边AD上移动的最大距离.
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解:(1)证明:∵折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ,
∴B点与E点关于PQ对称.
∴BP=PE,BF=FE,∠BPF=∠EPF.
又∵EF∥AB,
∴∠BPF =∠EFP.
∴∠EPF =∠EFP.
∴EP=EF.
∴BP=BF=FE=EP.
∴四边形BFEP为菱形.
(2)①如图2,
∵四边形ABCD为矩形,
∴BC=AD=5cm,CD=AB=3cm,∠A=∠D=90°.
∵点B与点E关于PQ对称,
∴CE=BC=5cm.
在Rt△CDE中,DE2=CE2-CD2,即DE2=52-32,
∴DE=4cm.
∴AE=AD-DE=5 cm -4 cm =1 cm.
∴在Rt△APE中,AE=1,AP=3-PB=3-EP.
即EP2=12+(3-EP)2,解得EP=cm.
∴菱形BFEP边长为cm.
②当点Q与点C重合时,如图2,点E离A点最近,由①知,此时AE=1cm.
当点P与点A重合时,如图3,点E离A点最远,此时四边形ABQE为正方形,AE=AB=3cm,∴点E在边AD上移动的最大距离为2cm.