如图,△ABC中AB=AC,BC=6,,点P从点B出发沿射线BA移动,同时,点Q从点C出发沿线段AC的延长线移动,已知点P、Q移动的速度相同,PQ与直线BC相交于点D.
(1)如图①,当点P为AB的中点时,求CD的长;
(2)如图②,过点P作直线BC的垂线垂足为E,当点P、Q在移动的过程中,线段BE、DE、CD中是否存在长度保持不变的线段?请说明理由;
网友回答
解:(1)如图,过P点作PF∥AC交BC于F,
∵点P和点Q同时出发,且速度相同,
∴BP=CQ,
∵PF∥AQ,
∴∠PFB=∠ACB,∠DPF=∠CQD,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠B=∠PFB,
∴BP=PF,
∴PF=CQ,又∠PDF=∠QDC,
∴证得△PFD≌△QCD,
∴DF=CD=CF,
又因P是AB的中点,PF∥AQ,
∴F是BC的中点,即FC=BC=3,
∴CD=CF=;
(2)分两种情况讨论,得ED为定值,是不变的线段
如图,如果点P在线段AB上,
过点P作PF∥AC交BC于F,
∵△PBF为等腰三角形,
∴PB=PF,
BE=EF,
∴PF=CQ,
∴FD=DC,
∴ED=,
∴ED为定值,
同理,如图,若P在BA的延长线上,
作PM∥AC的延长线于M,
∴∠PMC=∠ACB,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠B=∠PMC,
∴PM=PB,根据三线合一得BE=EM,
同理可得△PMD≌△QCD,
所以CD=DM,
,
综上所述,线段ED的长度保持不变.
解析分析:(1)过点P做PF平行与AQ,由平行我们得出一对同位角和一对内错角的相等,再由AB=AC,根据等边对等角得角B和角ACB的相等,根据等量代换的角B和角PFB的相等,根据等角对等边得BP=PF,又因点P和点Q同时出发,且速度相同即BP=CQ,等量代换得PF=CQ,在加上对等角的相等,证得三角形PFD和三角形QCD的全等,根据全等三角形的对应边边相等得出DF=CD=CF,而又因P是AB的中点,PF∥AQ得出F是BC的中点,进而根据已知的BC的长,求出CF,即可得出CD的长.(2)分两种情况讨论,第一种情况点P在线段AB上,根据等腰三角形的三线合一得BE=EF,再又第一问的全等可知DF=CD,所以ED=,得出线段DE的长为定值;第二种情况,P在BA的延长线上,作PM平行于AC交BC的延长线于M,根据两直线平行,同位角相等推出角PMB等于角ACB,而角ACB等于角ABC,根据等量代换得到角ABC等于角PMB,根据等角对等边得到PM等于PB,根据三线合一,得到BE等于EM,同理可得△PMD全等于△QCD,得到CD等于DM,根据DE等于EM减DM,把EM换为BC加CM的一半,化简后得到值为定值.
点评:此题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判断与性质,考查了分类讨论的数学思想,是一道综合题.