Question

如圖1，已知∠ABC=90°，△ABE是等邊三角形，點P為射線BC上任意一點（點P與點B不重合），連接AP，將線段AP繞點A逆時針旋轉60°得到線段AQ，連接QE并延長交射線BC于點F．
（1）如圖2，當BP=BA時，∠EBF=______°，猜想∠QFC=______°；
（2）如圖1，當點P為射線BC上任意一點時，猜想∠QFC的度數，并加以證明；
（3）已知線段AB=2

3

，設BP=x，點Q到射線BC的距離為y，求y關于x的函數關系式．

Answer 1

證明：（1）∵∠ABC=90°，∠BAE=60°，
∴∠EBF=30°；（1分）
則猜想：∠QFC=60°；（2分）

（2）∠QFC=60°． （1分）
∵∠BAP=∠BAE+∠EAP=60°+∠EAP，∠EAQ=∠QAP+∠EAP=60°+∠EAP，
∴∠BAP=∠EAQ
在△ABP和△AEQ中，

AB=AE ∠BAP=∠EAQ AP=AQ

，
∴△ABP≌△AEQ （SAS）　
∴∠AEQ=∠ABP=90°
∴∠BEF=180°-∠AEQ-∠AEB=180°-90°-60°=30°，
∴∠QFC=∠EBF+∠BEF=30°+30°=60；

（3）在圖1中，過點F作FG⊥BE于點G．
∵△ABE是等邊三角形，
∴BE=AB=2

3

．
由（1）得∠EBF=30°．
又∵∠QFC=60°
∴∠EBF=∠BEF，
∴BF=EF，
∵FG⊥BE
∴BG=

BE

2

=

3

，
∴BF=

BG

cos30°

=2．
∴EF=2． （1分）
∵在Rt△ABP和Rt△AEQ中，

AQ=AP AB=AE

∴△ABP≌△AEQ．
設QE=BP=x，
則QF=QE+EF=x+2． （2分）
過點Q作QH⊥BC，垂足為H．
在Rt△QHF中，y=QH=sin60°×QF=

3

2

（x+2）．（x＞0）
即y關于x的函數關系式是：y=

3

2

x+

3

． （3分）