题目内容
【题目】已知在△ABC中,AC=BC=m,D是AB边上的一点,将∠B沿着过点D的直线折叠,使点B落在AC边的点P处(不与点A,C重合),折痕交BC边于点E.
(1)特例感知 如图1,若∠C=60°,D是AB的中点,求证:AP=AC;
(2)变式求异 如图2,若∠C=90°,m=6,AD=7,过点D作DH⊥AC于点H,求DH和AP的长;
(3)化归探究 如图3,若m=10,AB=12,且当AD=a时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置,请直接写出a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2),4或3;(3)6≤a<.
【解析】
(1)根据等边三角形的性质,运用等边三角形内角都为60°以及三边相等进行求解.
(2)根据相似三角形的性质,运用对应边成比例以及勾股定理进行求解.
(3)根据三角函数以及三线合一性质,运用勾股定理以及比例关系进行求解.
(1)证明:∵AC=BC,∠C=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB,∠A=60°,
由题意,得DB=DP,DA=DB,
∴DA=DP,
∴△ADP使得等边三角形,
∴AP=AD=AB=AC.
(2)解:∵AC=BC=6,∠C=90°,
∴AB===12,
∵DH⊥AC,
∴DH∥BC,
∴△ADH∽△ABC,
∴=,
∵AD=7,
∴=,
∴DH=,
将∠B沿过点D的直线折叠,
情形一:当点B落在线段CH上的点P1处时,如图2﹣1中,
∵AB=12,
∴DP1=DB=AB﹣AD=5,
∴HP1===,
∴A1=AH+HP1=4,
情形二:当点B落在线段AH上的点P2处时,如图2﹣2中,
同法可证HP2=,
∴AP2=AH﹣HP2=3,
综上所述,满足条件的AP的值为4或3.
(3)如图3中,过点C作CH⊥AB于H,过点D作DP⊥AC于P.
∵CA=CB,CH⊥AB,
∴AH=HB=6,
∴CH===8,
当DB=DP时,设BD=PD=x,则AD=12﹣x,
∵tanA==,
∴=,
∴x=,
∴AD=AB﹣BD=,
观察图形可知当6≤a<时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置.