如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,P为BC所在直线上一点,D为AB所在直线上一点,操作:当PA=PD时,过点D作BC所在直线的垂线,垂足为E.
(1)猜测线段PE与线段BC的数量关系;
(2)请你利用图②,图③,选择不同位置的点P、D按上述方法操作;
(3)经历(2)之后,如果认为你猜测的结论是正确的,请加以证明;如果认为你猜测的结论是错误的,请说明理由.
网友回答
解:(1)如图,过点A作AM⊥BC,垂足为M,
∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=∠C=45°,
∵PA=PD,∴∠BAP=∠PDB,
∵DE⊥BC,∴∠BDE=∠EBD=45°,
∴∠APM=∠PDE,
∴△PDE≌△APM,∴PM=DE,
∵ED=BE,∴PM=BE,
∴PE=BM=BC;
(2)如图,点P在CB的延长线上,
当点P分别放在点P在BC的延长线上时不成立;
(3)当点P分别放在点P在CB的延长线上,
如(2)中图,如图,过点A作AM⊥BC,垂足为M,
∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=∠C=45°,
∵PA=PD,∴∠BAP=∠PDB,
∵DE⊥BC,∴∠BDE=∠EBD=45°,
∴∠APM=∠PDE,
∴△PDE≌△APM,∴PM=DE,
∵ED=BE,∴PM=BE,
∴PE=BM=BC;
此时成立,
当点P分别放在点P在BC的延长线上时,
∵PA=PD,∴∠BAP=∠PDB,
∵∠BAP=∠PDB>90°,
∴由三角形的内角和定理得,
当点P分别放在点P在BC的延长线上时不成立.
解析分析:(1)过点A作AM⊥BC,垂足为M,可证明△PDE≌△APM,则PM=DE,根据题意得△BDE是等腰直角三角形,从而得出PE的长即为BM的长,再由等腰三角形的性质得出PE是BC的一半;
(2)再把点P分别放在点P在CB的延长线上和BC的延长线上;
(3)当点P分别放在点P在CB的延长线上(1)中的结论仍成立,当点P分别放在点P在BC的延长线上时不成立,按上述操作,证明当点P分别放在点P在CB的延长线上△PDE≌△APM,PE是BC的一半.
点评:本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质,是一道综合题难度较大.