在△ABC中,∠ACB=90°,点P和点D分别在边AB和边AC上,且PC=PD.
(1)如图1,当tanB=1时,请写出线段CD与线段PB数量关系:
(2)如图2,当tanB=2时,求证:2BC=AD+PB.
(3)如图3,在(2)的条件下,若点B关于直线CP对称点E恰好落在边AC上,连接PE、BD,BD分别交PE、CP于M、N两点,且AD=2.求线段MN的长.
网友回答
解:(1)CD=PB.
理由:过点P分别作PH⊥AC于点H,PF⊥BC于点F,
∴∠PHC=∠PFC=90°,
∵∠BCA=90°,
∴四边形PFCE是矩形,
∴CH=PF,
∵PD=PC,
∴CH=CD,
在Rt△PBF中,tanB=1,
∴PF=BF,
∴PF=PB?sin45°=PB,
∴CD=2CH=2PF=2×PB=PB;
(2)证明:过点P分别作PH⊥AC于点H,PF⊥BC于点F,
∴∠PHC=∠PFC=90°,
∵∠BCA=90°,
∴四边形PFCE是矩形,
∴CH=PF,
∵PD=PC,
∴CH=CD,
在Rt△PBF中,tanB=2,
即=2,
∴PF=2BF,
由勾股定理得:BP=BF,PF=BP,
∴CH=BP,CD=BP,
在Rt△ABC中,tanB=2,
同理可得:AC=2BC,
∵AC=AD+CD,
∴2BC=AD+BP;
(3)连接BE,
∵点B关于直线CP的对称点为E,
∴CP是线段BE的垂直平分线,
∴CE=CB,PE=PB,
∴∠BCP=∠ECP=∠ACB=45°,
过点P作PF⊥BC于点F,
设PB=a,
由(2)得:2BC=AD+BP,
则BC=1+a,
在Rt△CPF中,∠FCP=45°,PF=CF=a,
而BF=BP=a,
由CF+BF=BC得,a+a=1+a,
解得:a=,
即BP=,
∴BC=3,AC=2BC=6,AB=3,AP=2,CD=4,DE=1,EA=3,
∴BD==5,
过点D作AB的平行线分别交EP于点Q,交CP于点R,
由△EDQ∽△EAP,得ED:EA=DQ:AP=1:3,得DQ=,
由△QDM∽△PBM,得DM:BM=QD:PB=2:3,得DM=BD=2,
由△CDR∽△CAP,得DR:AP=CD:CA=4:6,得DR=,
由△NDR∽△NBP,得DN:BN=DR:PB=:=,得DN=BD=,
∴NM=DN-DM=-2=.
解析分析:(1)首先过点P分别作PH⊥AC于点H,PF⊥BC于点F,又由在△ABC中,∠ACB=90°,易得四边形PFCE是矩形,即可得CH=PF,又由tanB=1,可得∠B=45°,PF=BF,由三角函数可求得PF═PB,由PC=PD,根据三线合一的性质,可得CD=2CH=2PF,即可求得