题目内容
【题目】如图1,直线l⊥AB于点B,点C在AB上,且AC:CB=2:1,点M是直线l上的动点,作点B关于直线CM的对称点B′,直线AB′与直线CM相交于点P,连接PB.
(1)如图2,若点P与点M重合,则∠PAB= , 线段PA与PB的比值为
(2)如图3,若点P与点M不重合,设过P,B,C三点的圆与直线AP相交于D,连接CD,求证:①CD=CB′;②PA=2PB
(3)如图4,若AC=2,BC=1,则满足条件PA=2PB的点都在一个确定的圆上,在以下小题中选做一题:
①如果你能发现这个确定的圆的圆心和半径,那么不必写出发现过程,只要证明这个圆上的任意一点Q,都满足QA=2QB;
②如果你不能发现这个确定的圆的圆心和半径,那么请取出几个特殊位置的P点,如点P在直线AB上,点P与点M重合等进行探究,求这个圆的半径.
【答案】
(1)30°;2
(2)
证明:①∵B关于直线CM的对称点为点B′,
∴△PBC沿PC翻折得到△PB′C,
∴∠PB′C=∠PBC,
∵∠CDB′=∠CBP,
∴∠CDB′=∠CB′D,
∴CD=CB′;
②作B′E∥PC交AC于E,连结BB′交PC于F,如图3,
∵B关于直线CM的对称点为点B′,
∴FB=FB′,PB=PB′,
而CF∥B′E,
∴BC=CE,
∵AC=2BC,
∴AE=EC,
而B′E∥PC,
∴AB′=PB′,
∴PA=2PB′=2PB
(3)
解:选①.
证明:作B′E∥QC交AC于E,连结BB′交QC于F,如图4,
∵B关于直线CM的对称点为点B′,
∴FB=FB′,QB=QB′,
而CF∥B′E,
∴BC=CE,
∵AC=2BC,
∴AE=EC,
而B′E∥QC,
∴AB′=QB′,
∴PA=2QB′=2QB.
【解析】(1)如图2,根据对称性质得△PBC沿PC翻折得到△PB′C,根据折叠性质得CB′=CB,∠PB′C=∠PBC=90°,由于AC:CB=2:1,则AC=2CB′,然后在Rt△AB′C中,利用正弦定义可计算出∠A=30°,再利用含30度的直角三角形三边的关系易得PA=2PB;
(2)①与(1)一样可得∠PB′C=∠PBC,再根据圆内接四边形的性质得∠CDB′=∠CBP,所以∠CDB′=∠CB′D,于是根据等腰三角形的判定得到CD=CB′;
②作B′E∥PC交AC于E,连结BB′交PC于F,如图3,利用对称性质得FB=FB′,PB=PB′,而CF∥B′E,则CF为△BEB′的中位线,所以BC=CE,加上AC=2BC,所以AE=EC,然后利用B′E∥PC,则AB′=PB′,所以PA=2PB′=2PB;
(3)选①进行证明,作B′E∥QC交AC于E,连结BB′交QC于F,如图4,与(2)中②的证明方法一样.