题目内容
16、在等腰△ABC中,AB=AC.
(1)若M是BC的中点,过M任作一直线交AB,AC(或其延长线)于D,E,求证:2AB<AD+AE.
(2)若P是△ABC内一点,且PB<PC,求证:∠APB>∠APC.
(1)若M是BC的中点,过M任作一直线交AB,AC(或其延长线)于D,E,求证:2AB<AD+AE.
(2)若P是△ABC内一点,且PB<PC,求证:∠APB>∠APC.
分析:(1)过B点作BF∥AC,交DE于F,利用旋转法证明△BFM≌△CEM,利用全等三角形对应角相等,对应边相等,得出∠BFM=∠C<90°为锐角,从而得出∠BFD为钝角,在△BDF中,利用大角对大边,得出BF<BD,再将有关线段进行转化,比较大小;
(2)利用旋转法作△ACP′≌△ABP,根据全等三角形对应角相等,对应边相等,将问题转化到△CPP′中,得出CP′=BP<PC,再利用大边对大角,比较大小.
(2)利用旋转法作△ACP′≌△ABP,根据全等三角形对应角相等,对应边相等,将问题转化到△CPP′中,得出CP′=BP<PC,再利用大边对大角,比较大小.
解答:证明:(1)如图,过B点作BF∥AC,交DE于F,
∵BM=MC,
∴△BFM≌△CEM,
∴BF=CE,∠BFM=∠C<90°,
∴∠BFD=180°-∠BFM>90°,
∴在△BDF中,BF<BD,
∴2AB=AB+AC=AD-BD+AE+CE=AD+AE-(BD-BF)<AD+AE.

(2)如图,在△ABC外作△ACP′,使AP′=AP,∠P′AC=∠PAB,连接PP′,
∵AB=AC,
∴△ACP′≌△ABP,
∴∠AP′C=∠APB,CP′=BP,
在△CPP′中,CP′=BP<PC,
∴∠PP′C>P′PC,
∴∠PP′C+∠AP′P>P′PC+∠APP′,
即∠AP′C>∠APC,
∴∠APB>∠APC.

∵BM=MC,
∴△BFM≌△CEM,
∴BF=CE,∠BFM=∠C<90°,
∴∠BFD=180°-∠BFM>90°,
∴在△BDF中,BF<BD,
∴2AB=AB+AC=AD-BD+AE+CE=AD+AE-(BD-BF)<AD+AE.
(2)如图,在△ABC外作△ACP′,使AP′=AP,∠P′AC=∠PAB,连接PP′,
∵AB=AC,
∴△ACP′≌△ABP,
∴∠AP′C=∠APB,CP′=BP,
在△CPP′中,CP′=BP<PC,
∴∠PP′C>P′PC,
∴∠PP′C+∠AP′P>P′PC+∠APP′,
即∠AP′C>∠APC,
∴∠APB>∠APC.
点评:本题考查了旋转法在证明几何问题中的作用.关键是根据旋转将条件集中到一个三角形中,利用三角形的性质证题.
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