题目内容

在△ABC中,A=90°,点M为BC边的中点,在AB、AC边上分别取P、Q点,使得∠PMQ=90°.求证:
(1)
CQ
BP
=
BM
•(
MQ
-
MP
-
BM
)

(2)|
BP
|2-|
MP
|2=|
MQ
|2-|
CQ
|2
分析:(1)根据点M为BC边的中点,∠PMQ=90°,故
CM
=
MB
MQ
MP
=0则将向量
CQ
BP
CM
MQ
BM
MP
表示,通过化简整理可证得结论;
(2)欲证|
BP
|2-|
MP
|2=|
MQ
|2-|
CQ
|2
,先证|
BP
|2+|
CQ
|2=|
MP
|2+|
MQ
|2
,将向量
CQ
BP
CM
MQ
BM
MP
表示,结合(1)可证得结论.
解答:(本小题满分12分)
证明:(1)∵
CQ
=
CM
+
MQ
BP
=
BM
+
MP
,…(1分)
CQ
BM
+
CM
MP
+
MQ
BM
+
MQ
MP
.…(3分)
MQ
MP
,得
MQ
MP
=0.又
CM
=
MB
,…(4分)
CQ
BP
=-
BM
2
-
BM
MP
+
MQ
BM

CQ
BP
=
BM
•(
MQ
-
MP
-
BM
)
. …(6分)
(2)∵|
BP
|2+|
CQ
|2
=(
BM
+
MP
)
2+(
CM
+
MQ
2
=2(
BM
2
+
BM
MP
+
CM
MQ
)+(
MP
2+
MQ
2
=2
BM
BM
+
MP
-
MQ
)+(
MP
2+
MQ
2),…(8分)
CQ
BP

CQ
BP
=0.
由(1),知
BM
•(
MQ
-
MP
-
BM
)
=
CQ
BP
=0. …(10分)
|
BP
|2+|
CQ
|2
=
MP
2+
MQ
2=|
MP
|2+|
MQ
|2

|
BP
|2-|
MP
|2=|
MQ
|2-|
CQ
|2
. …(12分)
(注:本题的两小题有多种解法,如建立直角坐标系,用向量的坐标运算求解,等等.请参照本评分标准精神给分)
点评:本题忽悠考查了向量在几何中应用,以及平面向量数量积的运算,同时考查了转化的思想,属于中档题.
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