如图1,图2,正方形ABCD的边长为1,P是对角线BD上一动点,连接AP、CP,过P作PN⊥AP交射线CD与点N.(1)
如图1,图2,正方形ABCD的边长为1,P是对角线BD上一动点,连接AP、CP,过P作PN⊥AP交射线CD与点N.(1)求证:AP=CP.(2)①若点N在边CD上,如图1...
如图1,图2,正方形ABCD的边长为1,P是对角线BD上一动点,连接AP、CP,过P作PN⊥AP交射线CD与点N.(1)求证:AP=CP.(2)①若点N在边CD上,如图1,判断△APN的形状,并说明理由;②若点N在边CD的延长线上,如图2,①中的结论还成立吗?(不需要证明).(3)若N为边CD的中点,求BP的长.
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(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADB=∠CDB=45°,
在△ADP和△CDP中,
,
∴△ADP≌△CDP(SAS),
∴AP=CP;
(2)①△APN是等腰直角三角形.
理由如下:在正方形ABCD中,∠ADC=90°,
∵PN⊥AP,
∴∠APN=90°,
∴∠DAP+∠DNP=180°,
∵∠PNC+∠DNP=180°,
∴∠PNC=∠DAP,
∵△ADP≌△CDP,
∴∠DCP=∠DAP,
∴∠PNC=∠DCP,
∴PN=PC,
又∵AP=PC,
∵AP=PN,
∴△APN是等腰直角三角形;
②①中得结论仍然成立.
理由如下:同理可得AP=CP,∠DAP=∠DCP,
∵AP⊥PN,AD⊥DN,
∴∠DAP=∠N,
∴∠N=∠DCP,
∴PN=PC,
又∵AP=PC,
∵AP=PN,
∴△APN是等腰直角三角形;
(3)过P作EF∥BC分别交AB、CD于E、F,
可得四边形EBCF是矩形,EF⊥AB,EF⊥CD,
∴BE=CF,
∵PN=PC,PF⊥CD,
∴CF=NF=
CN,
∵N是CD的中点,
∴CN=
CD=
,
∴BE=CF=
CN=
×
=
,
在正方形ABCD中,∠ABD=45°,
∴△BEP是等腰直角三角形,
∴PE=BE=
,
∴BP=
=
=
∴AD=CD,∠ADB=∠CDB=45°,
在△ADP和△CDP中,
|
∴△ADP≌△CDP(SAS),
∴AP=CP;
(2)①△APN是等腰直角三角形.
理由如下:在正方形ABCD中,∠ADC=90°,
∵PN⊥AP,
∴∠APN=90°,
∴∠DAP+∠DNP=180°,
∵∠PNC+∠DNP=180°,
∴∠PNC=∠DAP,
∵△ADP≌△CDP,
∴∠DCP=∠DAP,
∴∠PNC=∠DCP,
∴PN=PC,
又∵AP=PC,
∵AP=PN,
∴△APN是等腰直角三角形;
②①中得结论仍然成立.
理由如下:同理可得AP=CP,∠DAP=∠DCP,
∵AP⊥PN,AD⊥DN,
∴∠DAP=∠N,
∴∠N=∠DCP,
∴PN=PC,
又∵AP=PC,
∵AP=PN,
∴△APN是等腰直角三角形;
(3)过P作EF∥BC分别交AB、CD于E、F,
可得四边形EBCF是矩形,EF⊥AB,EF⊥CD,
∴BE=CF,
∵PN=PC,PF⊥CD,
∴CF=NF=
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∵N是CD的中点,
∴CN=
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∴BE=CF=
1 |
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在正方形ABCD中,∠ABD=45°,
∴△BEP是等腰直角三角形,
∴PE=BE=
1 |
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∴BP=
BE2+PE2 |
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