题目内容
【题目】如图1,Rt△ABC中,点D,E分别为直角边AC,BC上的点,若满足AD2+BE2=DE2,则称DE为R△ABC的“完美分割线”.显然,当DE为△ABC的中位线时,DE是△ABC的一条完美分割线.
(1)如图1,AB=10,cosA=,AD=3,若DE为完美分割线,则BE的长是 .
(2)如图2,对AC边上的点D,在Rt△ABC中的斜边AB上取点P,使得DP=DA,过点P画PE⊥PD交BC于点E,连结DE,求证:DE是直角△ABC的完美分割线.
(3)如图3,在Rt△ABC中,AC=10,BC=5,DE是其完美分割线,点P是斜边AB的中点,连结PD、PE,求cos∠PDE的值.
【答案】(1);(2)详见解析;(3)
【解析】
(1)根据题意求出BC的长,设BE=x,则CE=6﹣x,由勾股定理得DE2=CD2+CE2=52+(6﹣x)2,代入到AD2+BE2=DE2中即可求出BE.
(2)现根据题意找出EP=EB,再由勾股定理得出DP2+EP2=DE2=AD2+BE2即DE是直角△ABC的完美分割线.
(3)本题需做辅助线:延长DP至F,使PF=PD,连接BF,EF,根据题意得出ED=EF.
再过点P作PM⊥AC,PN⊥BC,证明△MPD∽△NPE,设PD=a,则PE=2a,求出DE,即可求出cos∠PDE的值.
解:(1)∵AB=10,cosA=,
∴cosA=,
∴AC=8,CD=5,
∴BC===6,
设BE=x,则CE=6﹣x,
在Rt△CDE中,DE2=CD2+CE2=52+(6﹣x)2,
∵DE为完美分割线,
∴AD2+BE2=DE2,
∴32+x2=52+(6﹣x)2,
解得:x=.
∴BE=.
故答案为:.
(2)证明:如图2,
∵DA=DP,
∴∠DAP=∠DPA,
∵PE⊥PD,
∴∠DPA+∠EPB=90°,
又∠A=∠B,
∴∠EPB=∠B,
∴EP=EB,
∴AD2+BE2=DP2+EP2=DE2,
∴DE是直角△ABC的完美分割线.
(3)解:延长DP至F,使PF=PD,连接BF,EF,
∵AP=BP,∠APD=∠BPF,
∴△APD≌△BPF(SAS),
∴AD=BF,∠A=∠FBP,
∴∠EBF=∠CBA+∠FBP=∠CBA+∠A=90°,
∵DE是完美分割线,
∴DE2=AD2+BE2=BF2+BE2=EF2,即ED=EF.
又PD=PF,
∴∠EPD=90°,
过点P作PM⊥AC,PN⊥BC,
则∠MPD=∠NPE=90°﹣∠MPE,
∴△MPD∽△NPE,
∴,
设PD=a,则PE=2a,则DE==a,
∴cos∠PDE==.