题目内容
【题目】(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.
证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)
(变式探究)(1)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3),试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由;
请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:
(结论运用)(2)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD=16,CF=6,求PG+PH的值.
(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.
【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)
【解析】
【变式探究】
连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;
【结论运用】
过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;
【迁移拓展】
分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.
变式探究:连接AP,如图3:
∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,
∴ABCF=ACPE﹣ ABPD.
∵AB=AC,
∴CF=PD﹣PE;
结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,
∵四边形ABCD是长方形,
∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.
∵AD=16,CF=6,
∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,
由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.
∴DF=5.
∵∠C=90°,
∴DC==8.
∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,
∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.
∴四边形EQCD是长方形.
∴EQ=DC=4.
∵AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFB.
∵∠BEF=∠DEF,
∴∠BEF=∠EFB.
∴BE=BF,
由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.
∴PG+PH=8.
∴PG+PH的值为8;
迁移拓展:如图,
由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)
∴AB==10,BC=10.
∴AB=BC,
(1)由结论得:P1D1+P1E1=OA=8
∵P1D1=1=2,
∴P1E1=6 即点P1的纵坐标为6
又点P1在直线l2上,
∴y=2x+8=6,
∴x=﹣1,
即点P1的坐标为(﹣1,6);
(2)由结论得:P2E2﹣P2D2=OA=8
∵P2D2=2,
∴P2E2=10 点P1的纵坐标为10
又点P1在直线l2上,
∴y=2x+8=10,
∴x=1,
即点P1的坐标为(1,10)