内容正文:
全等三角形辅助线---截长补短
一、知识解读
1、截长补短定义
截长补短分截长法与补短法两种,具体作法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或将某条线段延长,使之与特定线段相等.
2、使用场景
在题目的条件或结论中,见线段的和或差,可考虑截长补短.
题目条件或求证结论中含有EF=AB+CD时,可考虑截长补短.
3.辅助线描述
二、经典例题
1、如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是△ABC的角平分线.延长BD至E,使DE=AD,连接EC
(1)直接写出∠CDE的度数:∠CDE= ;
(2)猜想线段BC与AB+CE的数量关系为 ,并给出证明.
2、如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AB+BD=CD.求证:∠B=2∠C.
3、五边形ABCDE中,AB=AE,AD平分∠CDE,∠B+∠E=180°,求证:BC+DE=CD.
4、如图,已知AP∥BC,∠PAB的平分线与∠CBA的平分线相交于点E,CE的连线交AP于点D,求证:AD+BC=AB.
5、[阅读]在证明线段和差问题时,经常采用截长补短法,再利用全等图形求线段的数量关系,截长法:将较长的线段截取为两段,证明截取的两段分别与给出的两段相等.补短法:延长较短两条线段中的一条,使得与较长线段相等,证明延长的那一段与另一条较短线段相等.
[应用]把两个全等的直角三角形的斜边重合,∠CAD=∠CBD=90°,组成一个四边形ACBD,以D为顶点作∠MDN,交边AC、BC于M、N.
(1)若∠ACD=30°,∠MDN=60°,证明:AM+BN=MN;经过思考,小红得到了这样的解题思路:利用补短法,延长CB到点E,使BE=AM,连接DE,先证明△DAM≌△DBE,再证明△MDN≌△EDN,即可求得结论.按照小红的思路,请写出完整的证明过程;
(2)当∠ACD+∠MDN=90°时,AM、MN、BN三条线段之间有何数量关系?(直接写出你的结论,不用证明)
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在CA、BC的延长线上,完成图③,其余条件不变,则AM、MN、BN之间有何数量关系?证明你的结论.
6、【初步探索】
截长补短法,是初中几何题中一种添加辅助线的方法,也是把几何题化难为易的一种策略.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短就是通过延长或旋转等方式使两条短边拼合到一起,从而解决问题.
(1)如图1,△ABC是等边三角形,点D是边BC下方一点,∠BDC=120°,探索线段DA、DB、DC之间的数量关系;
【灵活运用】
(2)如图2,△ABC为等边三角形,直线a∥AB,D为BC边上一点,∠ADE交直线a于点E,且∠ADE=60°.求证:CD+CE=CA;
【延伸拓展】
(3) 如图3,在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD.若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,满足EF=BE+FD,请直接写出∠EAF与∠DAB的数量关系.
7、阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC,交BC于点D,且∠B=2∠C,求证:AB+BD=AC.
(1)为了证明结论“AB+BD=AC”,小亮在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形ABCD中,已知∠BAD=58°,∠D=109°,∠ACD=42°,∠ACB=80°,CE是△ABC的高,AD=10,EB=3,求AB的长.
8、阅读材料:
“截长补短法”是几何证明题中十分重要的方法,通常用来证明几条线段的数量关系.截长,即在长线段上截取一条线段等于其中一条短线段,再证明剩下的部分等于另一条短线段;补短,即延长其中一条短线段,使延长部分等于另一条线段,再证明延长后的线段等于长线段.
依据上述材料,解答下列问题:
如图,在等边△ABC中,点E是边AC上一定点,点D是直线BC上一动点,以DE为边作等边△DEF,连接CF.
(1)如图1,若点D在边BC上,试说明CE+CF=CD;(提示:在线段CD上截取CG=CE,连接EG.)
(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间的数量关系并说明理由.
9、(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,过点A作AH⊥BC于H,求证:AH=BC.
(2)在如图②和图③的两张图中,在△ABC中,AB=AC,且∠BAC=90°,在同一平面内有一点P,满足PC=1,PB=6,且∠BPC=90°,请分别求出两图中点A到BP的距离.
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全等三角形辅助线---截长补短
一、知识解读
1、截长补短定义
截长补短分截长法与补短法两种,具体作法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或将某条线段延长,使之与特定线段相等.
2、使用场景
在题目的条件或结论中,见线段的和或差,可考虑截长补短.
题目条件或求证结论中含有EF=AB+CD时,可考虑截长补短.
3.辅助线描述
二、经典例题
1、如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是△ABC的角平分线.延长BD至E,使DE=AD,连接EC
(1)直接写出∠CDE的度数:∠CDE= 60° ;
(2)猜想线段BC与AB+CE的数量关系为 BC=AB+CE ,并给出证明.
【分析】(1)由角平分线的性质和三角形内角和定理可求∠CDE的度数;
(2)在BC上截取BF=AB,由“SAS”可证△ABD≌△FBD,可得AD=DF,∠ADB=∠BDF=60°,可得∴FDC=180°﹣∠ADB﹣∠BDF=60°=∠EDC,由“SAS”可证△CDF≌△CDE,可得CE=CF,则可得结论.
【解答】解:(1)∵∠ABC=40°,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=20°
∴∠ADB=180°﹣∠A﹣∠ABD=60°=∠CDE,
故答案为:60°
(2)BC=AB+CE
理由如下:如图,在BC上截取BF=AB,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,且BD=BD,AB=BF,
∴△ABD≌△FBD(SAS)
∴AD=DF,∠ADB=∠BDF=60°
∴∠FDC=180°﹣∠ADB﹣∠BDF=60°=∠EDC,且DE=DF,CD=CD
∴△CDF≌△CDE(SAS)
∴CE=CF,
∴BC=BF+CF=AB+CE
故答案为:BC=AB+CE
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
2、如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AB+BD=CD.求证:∠B=2∠C.
【分析】在线段CD上截取DE=BD,由“SAS”可证△ADB≌△ADE,可得AE=AB,∠B=∠AED,由线段和差关系可证AE=CE,则可得结论.
【解答】解:如图,在线段CD上截取DE=BD,
∵AD=AD,∠ADB=∠ADE,BD=DE
∴△ADB≌△ADE(SAS)
∴AE=AB,∠B=∠AED,
∴AB+BD=AE+DE,
∵AB+BD=CD,
∴CD=AE+DE,
∵CD=CE+DE,
∴AE=CE
∴∠C=∠CAE,
∴∠AEB=∠C+∠CAE=2∠C=∠B
【点评】本题考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,添加恰当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.
3、五边形ABCDE中,AB=AE,AD平分∠CDE,∠B+∠E=180°,求证:BC+DE=CD.
【分析】延长DE,使EF=BC,先证△ABC≌△AEF,再证△ADC≌△ADF,即可得证结果.
【解答】证明:如图,延长DE,使EF=BC,
∵∠ABC+∠AED=180°,∠AEF+∠AED=180°,
∴∠ABC=∠AEF,
∵AB=AE,BC=EF,
∴△ABC≌△AEF(SAS),
∴EF=BC,AC=AF,
∵AD平分∠CDE,
∴∠ADF=∠ADE,
∵AD=AD,AC=AF,
∴△ADC≌△ADF(SAS),
∴CD=DF=EF+DE,
∴CD=BC+DE.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,解题的关键是准确作出辅助线构造全等三角形.
4、如图,已知AP∥BC,∠PAB的平分线与∠CBA的平分线相交于点E,CE的连线交AP于点D,求证:AD+BC=AB.
【分析】先在AB上截取AF=AD,连接EF,由AE平分∠PAB,利用SAS即可证得△DAE≌△FAE,继而可证得∠EFB=∠C,然后利用AAS证得△BEF≌△BEC,即可得BC=BF,继而证得AD+BC=AB.
证法二:延长AE交BC的延长线于M;由AP∥BC,及AE平分∠PAB,可求得∠BAE=∠M,即AB=BM,因此直线证得AD=MC即可;在等腰△ABM中,BE是顶角的平分线,根据等腰三角形三线合一的性质知:E是AM的中点,即AE=EM,而PA∥BM,即可证得△ADE≌△MCE,从而得到所求的结论.
【解答】证明:如图,在AB上截取AF=AD,连接EF,
∵AE平分∠PAB,
∴∠DAE=∠FAE,
在△DAE和△FAE中,
∵,
∴△DAE≌△FAE(SAS),
∴∠AFE=∠ADE,
∵AD∥BC,
∴∠ADE+∠C=180°,
∵∠AFE+∠EFB=180°,
∴∠EFB=∠C,
∵BE平分∠ABC,
∴∠EBF=∠EBC,
在△BEF和△BEC中,
∵,
∴△BEF≌△BEC(AAS),
∴BC=BF,
∴AD+BC=AF+BF=AB.
证法二:如图,延长AE交BC的延长线于M,
∵AE平分∠PAB,BE平分∠CBA,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵AD∥BC
∴∠1=∠M=∠2,∠1+∠2+∠3+∠4=180°
∴BM=BA,∠3+∠2=90°,
∴BE⊥AM,
在△ABE和△MBE中,
,
∴△ABE≌△MBE(ASA),
∴AE=ME,
在△ADE和△MCE中,
,
∴△ADE≌△MCE(ASA),
∴AD=CM,
∴AB=BM=BC+AD.
【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质以及平行线的性质.注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.
5、[阅读]在证明线段和差问题时,经常采用截长补短法,再利用全等图形求线段的数量关系,截长法:将较长的线段截取为两段,证明截取的两段分别与给出的两段相等.补短法:延长较短两条线段中的一条,使得与较长线段相等,证明延长的那一段与另一条较短线段相等.
[应用]把两个全等的直角三角形的斜边重合,∠CAD=∠CBD=90°,组成一个四边形ACBD,以D为顶点作∠MDN,交边AC、BC于M、N.
(1)若∠ACD=30°,∠MDN=60°,证明:AM+BN=MN;经过思考,小红得到了这样的解题思路:利用补短法,延长CB到点E,使BE=AM,连接DE,先证明△DAM≌△DBE,再证明△MDN≌△EDN,即可求得结论.按照小红的思路,请写出完整的证明过程;
(2)当∠ACD+∠MDN=90°时,AM、MN、BN三条线段之间有何数量关系?(直接写出你的结论,不用证明)
(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在CA、BC的延长线上,完成图③,其余条件不变,则AM、MN、BN之间有何数量关系?证明你的结论.
【分析】(1)延长CB到E,使BE=AM,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可;
(2)延长CB到E,使BE=AM,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可;
(3)在CB截取BE=AM,连接DE,证△DAM≌△DBE,推出∠BDE=∠MDA,DM=DE,证△MDN≌△EDN,推出MN=NE即可.
【解答】(1)证明:延长CB到E,使BE=AM,
∵∠A=∠CBD=90°,
∴∠A=∠EBD=90°,
在△DAM和△DBE中,
,
∴△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠MDA,DM=DE,
∵∠MDN=∠ADC=60°,
∴∠ADM=∠NDC,
∴∠BDE=∠NDC,
∴∠MDN=∠NDE,
在△MDN和△EDN中,
,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE,
∵NE=BE+BN=AM+BN,
∴AM+BN=MN.
(2)AM+BN=MN,
证明:延长CB到E,使BE=AM,连接DE,
由(1)知:△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠MDA=∠CDN,DM=DE,
∵∠MDN+∠ACD=90°,∠ACD+∠ADC=90°,
∴∠NDM=∠ADC=∠CDB,
∴∠ADM=∠CDN=∠BDE,
∵∠CDM=∠NDB
∴∠MDN=∠NDE,
在△MDN和△EDN中,
,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE,
∵NE=BE+BN=AM+BN,
∴AM+BN=MN.
(3)BN﹣AM=MN,
证明:在CB截取BE=AM,连接DE,
∵∠CDA+∠ACD=90°,∠MDN+∠ACD=90°,
∴∠MDN=∠CDA,
∵∠ADN=∠ADN,
∴∠MDA=∠CDN,
∵∠B=∠CAD=90°,
∴∠B=∠DAM=90°,
在△DAM和△DBE中,
,
∴△DAM≌△DBE,
∴∠BDE=∠ADM=∠CDN,DM=DE,
∵∠ADC=∠BDC=∠MDN,
∴∠MDN=∠EDN,
在△MDN和△EDN中,
,
∴△MDN≌△EDN,
∴MN=NE,
∵NE=BN﹣BE=BN﹣AM,
∴BN﹣AM=MN.
【点评】本题考查了四边形的综合题,全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生运用性质进行推理的能力,运用了类比推理的方法,题目比较典型,但有一定的难度.
6、【初步探索】
截长补短法,是初中几何题中一种添加辅助线的方法,也是把几何题化难为易的一种策略.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短就是通过延长或旋转等方式使两条短边拼合到一起,从而解决问题.
(1)如图1,△ABC是等边三角形,点D是边BC下方一点,∠BDC=120°,探索线段DA、DB、DC之间的数量关系;
【灵活运用】
(2)如图2,△ABC为等边三角形,直线a∥AB,D为BC边上一点,∠ADE交直线a于点E,且∠ADE=60°.求证:CD+CE=CA;
【延伸拓展】
(3)如图3,在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD.若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,满足EF=BE+FD,请直接写出∠EAF与∠DAB的数量关系.
【分析】(1)由等边三角形知AB=AC,∠BAC=60°,结合∠BDC=120°知∠ABD+∠ACD=180°,由∠ACE+∠ACD=180°知∠ABD=∠ACE,证△ABD≌△ACE得AD=AE,∠BAD=∠CAE,再证△ADE是等边三角形得DA=DE=DC+CE=DC+DB;
(2)首先在AC上截取CM=CD,由△ABC为等边三角形,易得△CDM是等边三角形,继而可证得△ADM≌△EDC,即可得AM=EC,则可证得CD+CE=CA;
(3)在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,先判定△ADG≌△ABE,再判定△AEF≌△AGF,得出∠FAE=∠FAG,最后根据∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,进而推导得到2∠FAE+∠DAB=360°,即可得出结论.
【解答】(1)解:如图1,延长DC到点E,使CE=BD,连接AE,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠BDC=120°,
∴∠ABD+∠ACD=180°,
又∵∠ACE+∠ACD=180°,
∴∠ABD=∠ACE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
∵∠BAC=60°,即∠BAD+∠DAC=60°,
∴∠DAC+∠CAE═60°,
即∠DAE=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴DA=DE=DC+CE=DC+DB,
即DA=DC+DB;
(2)证明:在AC上截取CM=CD,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴△CDM是等边三角形,
∴MD=CD=CM,∠CMD=∠CDM=60°,
∴∠AMD=120°,
∵∠ADE=60°,
∴∠ADE=∠MDC,
∴∠ADM=∠EDC,
∵直线a∥AB,
∴∠ACE=∠BAC=60°,
∴∠DCE=120°=∠AMD,
在△ADM和△EDC中,
,
∴△ADM≌△EDC(ASA),
∴AM=EC,
∴CA=CM+AM=CD+CE;
即CD+CE=CA.
(3)解:∠EAF=;
证明:如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ADC=∠ABE,
又∵AB=AD,
∴△ADG≌△ABE(SAS),
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠FAE=∠FAG,
∵∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠BAE)=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠DAG)=360°,
即2∠FAE+∠DAB=360°,
∴∠EAF=.
【点评】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,以及等边三角形的性质的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等进行推导变形.
7、阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,从而解决问题.依据上述材料,解答下列问题:如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC,交BC于点D,且∠B=2∠C,求证:AB+BD=AC.
(1)为了证明结论“AB+BD=AC”,小亮在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形ABCD中,已知∠BAD=58°,∠D=109°,∠ACD=42°,∠ACB=80°,CE是△ABC的高,AD=10,EB=3,求AB的长.
【分析】(1)在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,根据角平分线的定义可得∠BAD=∠DAC,再利用SAS证明△ABD≌△AED,从而可得∠B=∠AED,BD=DE,进而可得∠AED=2∠C,然后利用三角形的外角性质可得∠AED=∠C+∠EDC,从而可得∠C=∠EDC,进而可得DE=CE,再根据等量代换可得BD=EC,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答;
(2)在AE上截取AF=AD,连接CF,先利用三角形内角和定理可得∠DAC=29°,从而可得∠DAC=∠FAC=29°,再利用SAS证明△DAC≌△FAC,从而可得∠AFC=∠D=109°,进而可得∠CFE=71°,然后利用三角形内角和定理可得∠B=∠CFE=71°,从而可得CF=BC,再利用等腰三角形的三线合一性质可得BF=2BE=6,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【解答】解:(1)在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAC,
∵AD=AD,
∴△ABD≌△AED(SAS),
∴∠B=∠AED,BD=DE,
∵∠B=2∠C,
∴∠AED=2∠C,
∵∠AED是△DEC的一个外角,
∴∠AED=∠C+∠EDC,
∴∠C=∠EDC,
∴DE=CE,
∴BD=EC,
∵AE+EC=AC,
∴AB+BD=AC;
(2)在AE上截取AF=AD,连接CF,
∵∠D=109°,∠ACD=42°,
∴∠DAC=180°﹣∠D﹣∠ACD=29°,
∵∠BAD=58°,
∴∠FAC=∠BAD﹣∠DAC=29°,
∴∠DAC=∠FAC=29°,
∵AC=AC,
∴△DAC≌△FAC(SAS),
∴∠AFC=∠D=109°,
∴∠CFE=180°﹣∠AFC=71°,
∵∠ACB=80°,∠FAC=29°,
∴∠B=180°﹣∠ACB﹣∠FAC=71°,
∴∠B=∠CFE,
∴CF=BC,
∵CE⊥AB,
∴BF=2BE=6,
∴AB=AF+BF=10+6=16,
∴AB的长为16.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
8、阅读材料:
“截长补短法”是几何证明题中十分重要的方法,通常用来证明几条线段的数量关系.截长,即在长线段上截取一条线段等于其中一条短线段,再证明剩下的部分等于另一条短线段;补短,即延长其中一条短线段,使延长部分等于另一条线段,再证明延长后的线段等于长线段.
依据上述材料,解答下列问题:
如图,在等边△ABC中,点E是边AC上一定点,点D是直线BC上一动点,以DE为边作等边△DEF,连接CF.
(1)如图1,若点D在边BC上,试说明CE+CF=CD;(提示:在线段CD上截取CG=CE,连接EG.)
(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间的数量关系并说明理由.
【分析】(1)在CD上截取CG=CE,易证△CEG是等边三角形,得EG=EC=CG,证明△DEG≌△FEC(SAS),得DG=CF,即可得出结论;
(2)过D作DG∥AB,交AC的延长线于点G,易证∠GDC=∠DGC=60°,得△GCD为等边三角形,则DG=CD=CG,再证△EGD≌△FCD(SAS),得EG=FC,即可得出结论.
【解答】(1)证明:在CD上截取CG=CE,连接EG,如图1所示:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ECG=60°,
∴△CEG是等边三角形,
∴EG=EC=CG,∠CEG=60°,
∵△DEF是等边三角形,
∴DE=FE,∠DEF=60°,
∴∠DEG+∠GEF=∠FEC+∠GEF=60°,
∴∠DEG=∠FEC,
在△DEG和△FEC中,
,
∴△DEG≌△FEC(SAS),
∴DG=CF,
∴CD=CG+DG=CE+CF,
∴CE+CF=CD;
(2)解:线段CE,CF与CD之间的等量关系是CF=CD+CE;理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,
过D作DG∥AB,交AC的延长线于点G,如图2所示:
∵GD∥AB,
∴∠GDC=∠B=60°,∠DGC=∠A=60°,
∴∠GDC=∠DGC=60°,
∴△GCD为等边三角形,
∴DG=CD=CG,∠GDC=60°,
∵△EDF为等边三角形,
∴DE=DF,∠EDF=∠GDC=60°,
∴∠EDG=∠FDC,
在△EGD和△FCD中,
,
∴△EGD≌△FCD(SAS),
∴GE=CF,
∵GE=CG+CE,
∴CF=CD+CE.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的性质等知识;作辅助线构建等边三角形是解题的关键,属于中考常考题型.
9、(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,过点A作AH⊥BC于H,求证:AH=BC.
(2)在如图②和图③的两张图中,在△ABC中,AB=AC,且∠BAC=90°,在同一平面内有一点P,满足PC=1,PB=6,且∠BPC=90°,请分别求出两图中点A到BP的距离.
【分析】(1)根据同角的余角相等可得∠CAH=∠B,根据AAS证明三角形全等,再根据全等三角形的对应边相等即可得结论;
(2)过点A作AH⊥BP于点H,连接AP,过A作AD垂直于AP,交PB于点D,可得△APC≌△ADB,得BD=CP=1,根据DP=BP﹣BD=6﹣1=5,AH⊥DP,即可得点A到BP的距离;同理如图4,过点A作AH⊥BP于点H,连接AP,将△APC绕点A顺时针旋转90度到△ADB,可得DP=BP+BD=6+1=7,进而可得点A到BP的距离.
【解答】(1)证明:∵AH⊥BC,∠BAC=90°,
∴∠AHC=90°=∠BAC,
∴∠BAH+∠CAH=90°,∠BAH+∠B=90°.
∴∠CAH=∠B,
在△ABH和△CAH中,
,
∴△ABH≌△CAH(AAS),
∴BH=AH,AH=CH,
∴AH=BC;
(2)解:如图②,过点A作AH⊥BP于点H,连接AP,作∠PAD=90°,交BP于点D,
∴∠BAC=∠DAP=90°,
∴∠BAD=∠CAP,
∵∠BDA=∠APC=90°+∠APD,
∴△APC≌△ADB(AAS),
∴BD=CP=1,
∴DP=BP﹣BD=6﹣1=5,
∵AH⊥DP,
∴AH=DP=;
如图③,过点A作AH⊥BP于点H,作∠PAD=90°,交PB的延长线于点D,
∴∠BAC=∠DAP=90°,
∴∠BAD=∠CAP,
∵∠BAC=90°,∠BPC=90°,
∴∠ACP+∠ABP=180°,
∴∠ACP=∠ABD,
∵AB=AC,
∴△APC≌△ADB(AAS),
∴BD=CP=1,
∴DP=BP+BD=6+1=7,
∵AH⊥DP,
∴AH=DP=.
综上所述:点A到BP的距离为:和.
【点评】本题是三角形综合题,解决本题的关键是掌握全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质.
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