题目内容
【题目】(1)问题
如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°,求证:ADBC=APBP.
(2)探究
如图2,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=θ时,上述结论是否依然成立?说明理由.
(3)应用
请利用(1)(2)获得的经验解决问题:如图3,在△ABD中,AB=6,AD=BD=5,点P以每秒1个单位长度的速度,由点A出发,沿边AB向点B运动,且满足∠DPC=∠A,设点P的运动时间为t(秒),当以D为圆心,以DC为半径的圆与AB相切时,求t的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)结论ADBC=APBP仍成立;理由见解析;(3)t的值为2秒或10秒.
【解析】
(1)根据同角的余角相等,即可证出∠APD=∠BPC,然后根据相似三角形的判定即可证出:△ADP∽△BPC,再根据相似三角形的性质,列出比例式,最后根据比例的基本性质即可证出结论;
(2)根据三角形外角的性质和已知条件证出:∠BPC=∠APD,然后根据相似三角形的判定即可证出:△ADP∽△BPC,再根据相似三角形的性质,列出比例式,最后根据比例的基本性质即可证出结论;
(3)过点D作DE⊥AB于点E,根据三线合一和勾股定理求出DE,然后画圆根据切线的性质可得:DC=DE=8,再根据(1)(2)的经验得ADBC=APBP,列出方程,求出t的值即可.
(1)证明:∵∠DPC=∠A=∠B=90°,
∴∠ADP+∠APD=90°,∠BPC+∠APD=90°,
∴∠APD=∠BPC,
∴△ADP∽△BPC,
∴
∴ADBC=APBP;
(2)结论ADBC=APBP仍成立;理由:
证明:∵∠BPD=∠DPC+∠BPC,∠BPD=∠A+∠APD,
∴∠DPC+∠BPC=∠A+∠APD,
∵∠DPC=∠A=θ,
∴∠BPC=∠APD,
又∵∠A=∠B=θ,
∴△ADP∽△BPC,
∴,
∴ADBC=APBP;
(3)解:如下图,过点D作DE⊥AB于点E,
∵AD=BD=10,AB=12,
∴AE=BE=6
根据勾股定理可得:DE==8,
∵以D为圆心,以DC为半径的圆与AB相切,
∴DC=DE=8,
∴BC=10-8=2,
∵AD=BD,
∴∠A=∠B,
又∵∠DPC=∠A,
∴∠DPC=∠A=∠B,由(1)(2)的经验得ADBC=APBP,
又∵AP=t,BP=12-t,
∴t(12-t)=10×2,
∴t=2或t=10,
∴t的值为2秒或10秒.