如图,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一点(P与A、C不重合),点E在射线BC上,且PE=PB.

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  • 解题思路:(1)可通过构建全等三角形来求解.过点P作GF∥AB,分别交AD、BC于G、F,那么可通过证三角形GPD和EFP全等来求PD=PE以及PE⊥PD.在直角三角形AGP中,由于∠CAD=45°,因此三角形AGP是等腰直角三角形,那么AG=PG,而PB=PE,PF⊥BE,那么根据等腰三角形三线合一的特点可得出BF=FE=AG=PG,同理可得出两三角形的另一组对应边DG,PF相等,因此可得出两直角三角形全等.可得出PD=PE,

    (2)由(1)可知:∠GDP=∠EPF,而∠GDP+∠GPD=90°,那么可得出∠GPD+∠EPF=90°,由此可得出PD⊥PE.

    证明:(1)①过点P作GF∥AB,分别交AD、BC于G、F.如图所示.

    ∵四边形ABCD是正方形,

    ∴四边形ABFG和四边形GFCD都是矩形,

    △AGP和△PFC都是等腰直角三角形.

    ∴GD=FC=FP,GP=AG=BF,∠PGD=∠PFE=90度.

    又∵PB=PE,

    ∴BF=FE,

    ∴GP=FE,

    ∴△EFP≌△PGD(SAS).

    ∴PE=PD;

    (2)∵△EFP≌△PGD,

    ∴∠1=∠2.

    ∴∠1+∠3=∠2+∠3=90度.

    ∴∠DPE=90度.

    ∴PE⊥PD.

    证法二

    证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,AC为对角线,

    ∴BC=DC,∠BCP=∠DCP=45°.

    ∵PC=PC,

    ∴△PBC≌△PDC (SAS).

    ∴PB=PD,∠PBC=∠PDC.

    又∵PB=PE,

    ∴PE=PD;

    (2)∵PB=PE,

    ∴∠PBE=∠PEB,

    ∴∠PEB=∠PDC,

    ∴∠PEB+∠PEC=∠PDC+∠PEC=180°,

    ∴∠DPE=360°-(∠BCD+∠PDC+∠PEC)=90°,

    ∴PE⊥PD.

    点评:

    本题考点: 正方形的性质;全等三角形的判定与性质.

    考点点评: 本题主要考查了正方形,矩形的性质,全等三角形的判定,通过构建全等三角形来得出相关的边和角相等是解题的关键.