解题思路:(1)要点是确定一对全等三角形△AQP≌△MNA,得到AN=PQ;然后推出BP为角平分线,利用角平分线的性质得到PC=PQ;从而得到PC=AN;
(2)要点是按照已知条件,求出线段KC的长度,从而确定△PKC是等腰直角三角形;然后在△BDK中,解直角三角形即可求得BD、DQ的长度.
(1)证明:证法一:
如图①,∵BA⊥AM,MN⊥AC,
∴∠BAM=ANM=90°,
∴∠PAQ+∠MAN=∠MAN+∠AMN=90°,
∴∠PAQ=∠AMN,
∵PQ⊥AB MN⊥AC,
∴∠PQA=∠ANM=90°,
∴AQ=MN,
∴△AQP≌△MNA(ASA)
∵AN=PQ AM=AP,
∴∠AMB=∠APM
∵∠APM=∠BPC,∠BPC+∠PBC=90°,∠AMB+∠ABM=90°
∴∠ABM=∠PBC
∵PQ⊥AB,PC⊥BC
∴PQ=PC(角平分线的性质),
∴PC=AN;
证法二:
如图①,∵BA⊥AM,MN⊥AC,
∴∠BAM=ANM=90°
∴∠PAQ+∠MAN=∠MAN+∠AMN=90°
∴∠PAQ=∠AMN
∵PQ⊥AB,
∴∠AQP=90°=∠ANM
∵AQ=MN,
∴△PQA≌△ANM(ASA)
∴AP=AM,PQ=AN,
∴∠APM=∠AMP
∵∠AQP+∠BAM=180°,
∴PQ∥MA
∴∠QPB=∠AMP
∵∠APM=∠BPC,
∴∠QPB=∠BPC
∵∠BQP=∠BCP=90°,BP=BP
∴△BPQ≌△BPC(AAS)
∴PQ=PC,
∴PC=AN.
(2)解法一:
如图②,∵NP=2 PC=3,
∴由(1)知PC=AN=3
∴AP=NC=5 AC=8,
∴AM=AP=5
∴AQ=MN=
AM2−AN2=4
∵∠PAQ=∠AMN,∠ACB=∠ANM=90°
∴∠ABC=∠MAN
∴tan∠ABC=tan∠MAN=[MN/AN]=[4/3]
∵tan∠ABC=[AC/BC],
∴BC=6
∵NE∥KC,
∴∠PEN=∠PKC,
又∵∠ENP=∠KCP
∴△PNE∽△PCK,
∴[NE/CK]=[NP/PC],
∵CK:CF=2:3,
设CK=2k,则CF=3k
∴[NE/2k]=[2/3],NE=[4/3]k.
过N作NT∥EF交CF于T,则四边形NTFE是平行四边形
∴NE=TF=[4/3]k,
∴CT=CF-TF=3k-[4/3]k=[5/3]k
∵EF⊥PM,
∴∠BFH+∠HBF=90°=∠BPC+∠HBF,
∴∠BPC=∠BFH
∵EF∥NT,
∴∠NTC=∠BFH=∠BPC
tan∠NTC=tan∠BPC=[BC/PC]=2,
∴tan∠NTC=[NC/CT]=2,
∴CT=[5/3]k=[5/2],
∴k=[3/2],
∴CK=2×[3/2]=3,BK=BC-CK=3
∵∠PKC+∠DKE=∠ABC+∠BDK,∠DKE=∠ABC,
∴∠BDK=∠PKC,
tan∠PKC=[PC/KC]=1,
∴tan∠BDK=1.
过K作KG⊥BD于G
∵tan∠BDK=1,tan∠ABC=
点评:
本题考点: 相似形综合题;全等三角形的判定与性质;勾股定理;相似三角形的判定与性质;解直角三角形.
考点点评: 本题是几何综合题,综合考查了相似三角形、全等三角形、勾股定理、解直角三角形、角平分线性质、平行四边形、矩形等重要知识点.题干中给出的条件较多,图形复杂,难度较大,对考生能力要求较高;解题时,需要认真分析题意,以图形的相似、图形的全等为主线寻找解题思路.解答中提供了多种解题方法,可以开拓思路,希望同学们认真研究学习.