题目内容
【题目】综合与探究
数学课上,老师让同学们利用三角形纸片进行操作活动,探究有关线段之间的关系.
问题情境:
如图1,三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.将点C放在直线l上,点A,B位于直线l的同侧,过点A作AD⊥l于点D.
初步探究:
(1)在图1的直线l上取点E,使BE=BC,得到图2.猜想线段CE与AD的数量关系,并说明理由;
变式拓展:
(2)小颖又拿了一张三角形纸片MPN继续进行拼图操作,其中∠MPN=90°,MP=NP.小颖在图 1 的基础上,将三角形纸片MPN的顶点P放在直线l上,点M与点B重合,过点N作NH⊥l于点 H.
请从下面 A,B 两题中任选一题作答,我选择_____题.
A.如图3,当点N与点M在直线l的异侧时,探究此时线段CP,AD,NH之间的数量关系,并说明理由.
B.如图4,当点N与点M在直线l的同侧,且点P在线段CD的中点时,探究此时线段CD,AD,NH之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)CE=2AD;(2)A题:CP=AD+NH;B题:NH=CD+AD.
【解析】
(1) 过点B作BF⊥l于点F,通过已知条件证得△ACD≌△CBF,再通过等腰三角形性质即可求解.
(2) ①过点B作BF⊥l于点F,通过已知条件△ACD≌△CBF证得△BFP≌△PHN,即可得出边边之间关系.
②过点B作BF⊥l于点F,通过已知条件△ACD≌△CBF证得△BFP≌△PHN,再通过边边转化即可求解.
(1)CE=2AD,理由如下:
过点B作BF⊥l于点F,易得∠CFB=90°
∵AD⊥l
∴∠ADC=90°,∠CAD+∠DCA=90°
∴∠ADC=∠CFB
∵∠ACB=90°
∴∠DCA+∠BCF=90°
∴∠CAD=∠BCF
在△ACD和△CBF 中
∴△ACD≌△CBF(AAS)
∴AD=CF
∵BE=BC,BF⊥l
∴CF=EF
∴CE=2CF=2AD
(2)A.CP=AD+NH,理由如下:
过点B作BF⊥l于点F,易得∠BFP=90°,
由(1)可得:△ACD≌△CBF
∴AD=CF
∵NH⊥l
∴∠PHN=90°,∠HNP+∠HPN=90°
∴∠BFP=∠PHN
∵∠MPN=90°
∴∠HPN+∠FPB=90°
∴∠HNP=∠FPB
在△BFP和△PHN 中
∴△BFP≌△PHN(AAS)
∴NH=PF
∵CP=CF+PF
∴CP=AD+NH
B.NH=CD+AD,理由如下:
过点B作BF⊥l于点F,易得∠BFC=90°,
由(1)可得:△ACD≌△CBF
∴AD=CF
∵NH⊥l
∴∠PHN=90°,∠HNP+∠HPN=90°
∴∠BFP=∠PHN
∵∠MPN=90°
∴∠HPN+∠FPB=90°
∴∠HNP=∠FPB
在△BFP 和△PHN中
∴△BFP≌△PHN(AAS)
∴NH=PF
∵点P在线段CD的中点
∴CP=DP=CD
由图得:PF=PC+CF
∴NH=CD+AD