如图,在△ABC中,AB=AC
(1)P为BC上的中点,求证:AB2-AP2=PB?PC;
(2)若P为BC上的任意一点,(1)中的结论是否成立,并证明;
(3)若P为BC延长线上一点,说明AB、AP、PB、PC之间的数量关系.
网友回答
证明:(1)如右图所示,连接AP,
∵AB=AC,P是BC中点,
∴AP⊥BC,BP=CP,
在Rt△ABP中,AB2=BP2+AP2,
∴AB2-AP2=BP2,
又∵BP=CP,
∴BP?CP=BP2,
∴AB2-AP2=BP?CP;
(2)成立.
如右图所示,连接AP,作AD⊥BC,交BC于D,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
同理,AP2=AD2+DP2,
∴AB2-AP2=AD2+BD2-(AD2+DP2)=BD2-DP2,
又∵BP=BD+DP,CP=CD-DP=BD-DP,
∴BP?CP=(BD+DP)(BD-DP)=BD2-DP2,
∴AB2-AP2=BP?CP;
(3)AP2-AB2=BP?CP.
如右图,P是BC延长线任一点,连接AP,并做AD⊥BC,交BC于D,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
在Rt△ADP中,AP2=AD2+DP2,
∴AP2-AB2=(AD2+BD2)-(AD2+DP2)=PD2-BD2,
又∵BP=BD+DP,CP=DP-CD=DP-BD,
∴BP?CP=(BD+DP)(DP-BD)=DP2-BD2,
∴AP2-AB2=BP?CP.
解析分析:(1)先连接AP,由于AB=AC,P是BC中点,利用等腰三角形三线合一定理可知AP⊥BC,再在直角三角形利用勾股定理可得AB2=BP2+AP2,即AB2-AP2=BP2,而BP=CP,易得BP?CP=BP2,那么此题得证;
(2)成立.连接AP,作AD⊥BC,交BC于D,在等腰三角形ABC中利用三线合一定理,可知BD=CD,在Rt△ABD中,利用勾股定理可得AB2=AD2+BD2,同理有AP2=AD2+DP2,易求AB2-AP2的差,而BP=BD+DP,CP=CD-CP=BD-DP,易求BP?CP,从而可证AB2-AP2=BP?CP;
(3)AP2-AB2=BP?CP.连接AP,并做AD⊥BC,交BC于D,在△ABC中,利用等腰三角形三线合一定理可知
BC=CD,在Rt△ABC中和Rt△ADP中,利用勾股定理分别表示AP2、AB2,而BP=BD+DP,CP=DP-CD=DP-BD,
易求BP?CP的值,从而可证AP2-AB2=BP?CP.
点评:本题考查了等腰三角形的性质、勾股定理.解题的关键是用BD、DP的和差来表示BP和CP.