题目内容
【题目】四边形ABCD中,AB=BC,∠B=∠C=90°,P是BC边上一点,AP⊥PD,E是AB边上一点,∠BPE=∠BAP.
(1) 如图1,若AE=PE,直接写出=______;
(2) 如图2,求证:AP=PD+PE;
(3) 如图3,当AE=BP时,连BD,则=______,并说明理由.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】
(1)首先证明∠PAB=30°,设PB=a,可得AB=BCa,求出PC即可解决问题;
(2)如图2中,延长DP交AB的延长线于M,作MN⊥DC交DC的延长线于N.首先证明PE=PM,再证明△ABP≌△MND(ASA)即可解决问题;
(3)如图3,延长DP交AB的延长线于M,作MN⊥DC交DC的延长线于N.首先证明DN=PB=AE,EB=BM=CN,设AE=PB=DN=x,EB=BM=CN=y,求出PE,BD即可解决问题.
(1)如图1.
∵AE=PE,∴∠EAP=∠EPA.
∵∠EPB=∠PAE,∴∠EPB=∠PAE=∠EPA.
∵∠B=90°,∴∠PAB+∠APB=90°,∴3∠PAE=90°,∴∠PAE=30°.
设PB=a,则AB=BCa,∴PC=BC﹣PBa﹣a,∴1.
故答案为:.
(2)如图2,延长DP交AB的延长线于M,作MN⊥DC交DC的延长线于N.
∵AP⊥DM,∴∠APM=∠PBM=90°.
∵∠PAE+∠APB=90°,∠APB+∠BPM=90°,∴∠PAE=∠BPM.
∵∠EPB=∠PAE,∴∠EPB=∠BPM.
∵∠EPB+∠PEB=90°,∠BPM+∠PMB=90°,∴∠PEB=∠PMB,∴PE=PM.
∵∠CBM=∠BCN=∠N=90°,∴四边形BCNM是矩形,∴BC=MN=AB,BC∥MN,∴∠DMN=∠BPM=∠PAB.
∵∠ABP=∠N=90°,∴△ABP≌△MND(ASA),∴PA=DM.
∵DM=DP+PM=DP+PE,∴PA=DP+PE.
(3)如图3,延长DP交AB的延长线于M,作MN⊥DC交DC的延长线于N.
由(2)可知:PE=PM,△ABP≌△MND,四边形BCNM是矩形,∴PB=DN,设PB=DN=x,∴AE=PB=DN=x.
∵PE=PM,PB⊥EM,∴EB=BM.
∵BM=CN,∴BE=BM=CN,设BE=BM=CN=y,则CD=x﹣y,BC=AB=x+y.
在Rt△PBE中,PE.在Rt△DCB中,BD,∴.
故答案为:.