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如图①,已知△ABC中,AB=AC,点P是BC上的一点,PN⊥AC于点N,PM⊥...

如图①,已知△ABC中,AB=AC,点P是BC上的一点,PN⊥AC于点N,PM⊥AB于点M,CG⊥AB于点G,则CG=PM+PN.
(1)如图②,若点P在BC的延长线上,则PM、PN、CG三者是否还有上述关系,若有,请说明理由,若没有,猜想三者之间又有怎样的关系,并证明你的猜想;
(2)如图③,AC是正方形ABCD的对角线,AE=AB,点P是BE上任一点,PN⊥AB于点N,PM⊥AC于点M,猜想PM、PN、AC有什么关系;(直接写出结论)
(3)观察图①、②、③的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有PM、PN、CG这样的线段,并满足图①或图②的结论,写出相关题设的条件和结论
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(1)猜想CG=PM-PN.过C点作CE⊥PM于E,则根据已知条件容易证明四边形CGME是矩形,然后根据矩形的性质可以得到 ∠ECP=∠PCN,而∠PNC=∠PEC=90°,PC公共,可以证明△PNC≌△PEC,再根据全等三角形的性质就可以证明猜想的结论; (2)PM+PN=AC.连接BD,交AC于O,过点P作PF⊥BD于F,由于AE=AB,根据(1)可以得到PM+PN=BO=BD=AC; (3)点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高.如图③,④都有BG=PM+PN.如图⑤CG=PM-PN.证明过程也是利用(1)的结论得到CG=PM-PN. (1)猜想CG=PM-PN 证明:过C点作CE⊥PM于E ∵PN⊥AB,CG⊥AB ∴四边形CGME是矩形 ∴ME=CG,CE∥AB ∴∠B=∠ECP ∵AB=AC ∴∠B=∠ACB=∠PCN ∴∠ECP=∠PCN ∵∠PNC=∠PEC=90°,PC=PC ∴△PNC≌△PEC ∴PN=PE ∴CG=ME=PM-PE=PM-PN.(4分) (2)PM+PN=AC 证明:连接BD,交AC于O,过点P作PF⊥BD于F ∵四边形ABCD是正方形 ∴∠COB=90°,OB=OC=AC ∵PM⊥AC ∴四边形PFOM为矩形 ∴MP=OF,PF∥AC ∴∠OEP=∠FPB ∵AE=AB ∴∠OEP=∠ABP ∴∠ABP=∠FPB ∵PB=PB,∠PFB=∠PNB=90° ∴△PFB≌△BNP ∴BF=PN ∴OB=OF+FB=PM+PN=AC.(8分) (3)点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高. 如图③,④都有BG=PM+PN,如图⑤CG=PM-PN.(10分)
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考点分析:
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(2009•门头沟区一模)如图1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,点E在AB上,F是线段BD的中点,连接CE、FE.
(1)请你探究线段CE与FE之间的数量关系(直接写出结果,不需说明理由);
(2)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转,使△AED的一边AE恰好与△ACB的边AC在同一条直线上(如图2),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转任意的角度(如图3),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
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请阅读下列材料:
已知:如图(1)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E分别为线段BC上两动点,若∠DAE=45°.探究线段BD、DE、EC三条线段之间的数量关系.小明的思路是:把△AEC绕点A顺时针旋转90°,得到△ABE′,连接E′D,使问题得到解决.请你参考小明的思路探究并解决下列问题:
(1)猜想BD、DE、EC三条线段之间存在的数量关系式,直接写出你的猜想;
(2)当动点E在线段BC上,动点D运动在线段CB延长线上时,如图(2),其它条件不变,(1)中探究的结论是否发生改变?请说明你的猜想并给予证明;
(3)已知:如图(3),等边三角形ABC中,点D、E在边AB上,且∠DCE=30°,请你找出一个条件,使线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形,并求出此时等腰三角形顶角的度数.
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(2005•泰州)图1是边长分别为4manfen5.com 满分网和3的两个等边三角形纸片ABC和C′D′E′叠放在一起(C与C′重合).
(1)操作:固定△ABC,将△C′D′E′绕点C顺时针旋转30°得到△CDE,连接AD、BE,CE的延长线交AB于F(图2);
探究:在图2中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系?试证明你的结论.
(2)操作:将图2中的△CDE,在线段CF上沿着CF方向以每秒1个单位的速度平移,平移后的△CDE设为△PQR(图3);
探究:设△PQR移动的时间为x秒,△PQR与△ABC重叠部分的面积为y,求y与x之间的函数解析式,并写出函数自变量x的取值范围.
(3)操作:图1中△C′D′E′固定,将△ABC移动,使顶点C落在C′E′的中点,边BC交D′E′于点M,边AC交D′C′于点N,设∠AC C′=α(30°<α<90°(图4);
探究:在图4中,线段C′N•E′M的值是否随α的变化而变化?如果没有变化,请你求出C′N•E′M的值,如果有变化,请你说明理由.
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(2005•青岛)操作:在△ABC中,AC=BC=2,∠C=90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点放在斜边AB的中点P处,将三角板绕点P旋转,三角板的两直角边分别交射线AC、CB于D、E两点.图1,2,3是旋转三角板得到的图形中的3种情况.
研究:
(1)三角板绕点P旋转,观察线段PD和PE之间有什么数量关系,并结合图2加以证明;
(2)三角板绕点P旋转,△PBE是否能成为等腰三角形?若能,指出所有情况(即写出△PBE为等腰三角形时CE的长);若不能,请说明理由;
(3)若将三角板的直角顶点放在斜边AB上的M处,且AM:MB=1:3,和前面一样操作,试问线段MD和ME之间有什么数量关系?并结合图4加以证明.
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(2009•延庆县一模)如图1,正方形ABCD和正方形QMNP,M是正方形ABCD的对称中心,MN交AB于F,QM交AD于E.
(1)猜想:ME与MF的数量关系;
(2)如图2,若将原题中的“正方形”改为“菱形”,且∠M=∠B,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,若将原题中的“正方形”改为“矩形”,且AB:BC=1:2,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并说明理由;
(4)如图4,若将原题中的“正方形”改为平行四边形,且∠M=∠B,AB:BC=m,其它条件不变,求出ME:MF的值.(直接写出答案)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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