已知点P是正方形ABCD的对角线BD上任一点,PE⊥BC于E,PF⊥CD于F,连PA、EF.猜想并证明线段PA与EF存在着什么关系.
网友回答
解:猜想:线段PA与EF相等且互相垂直.
证明:延长EP交AD于M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC,
∵PE⊥BC,
∴EM⊥AD,
∵P在对角线上,
∴∠MDP=∠FDP=45°,
∴PM=MD,FD=FP,
∵AD⊥CD,PF⊥CD,PM⊥AD,
∴四边形PFDM是矩形,即MD=PF,
∴PM=PF=MD=DF
∴AM=AD-MD=CD-DF=CF=EP,Rt△AMP≌Rt△EPF,
∴EF=AP,∠EFP=∠APM.
延长AP交EF于N,
则∵PF∥AD,
∴∠PAM=∠FPN
∴∠EFP+∠FPN=∠PAM+∠APM=90°
∴△FNP是直角三角形,∠FNP=90°
∴FN⊥AN,即EF⊥AP.
∴线段PA与EF相等且互相垂直.
解析分析:可通过构建全等三角形来证得,根据正方形的性质我们不难得出两三角形全等的条件.(SAS)
点评:本题主要考查了正方形,矩形的性质,以及全等三角形的判定,利用全等三角形来证线段相等是常用的方法.