Question

在Rt△ABC中，AC=BC，P是BC中垂線MN上一動(dòng)點(diǎn)，連接PA，交CB于E，F(xiàn)是點(diǎn)E關(guān)于MN的對稱點(diǎn)，連接PF延長交AB于D，連接CD交PA于G．

（1）若P點(diǎn)移動(dòng)到BC上時(shí)，如圖點(diǎn)P，E，F(xiàn)重合，若PD=a，CD=b，則AP=______（用含a，b的式子表示）；
（2）若點(diǎn)P移動(dòng)到BC的上方時(shí)，如圖，其它條件不變，求證：CD⊥AE；
（3）若點(diǎn)P移動(dòng)到△ABC的內(nèi)時(shí)，其它條件不變，線段AE，CD，DE有什么確定的數(shù)量關(guān)系，請畫出圖形，并直接寫出結(jié)論（不必證明）．

Answer 1

解：（1）如圖2，AP=a+b；

（2）證明：如圖3，作∠ACB的角平分線交AP于H，
∵∠ACB=90°
∴∠BCH=∠ACH=45°
在Rt△ABC中
∵BC=AC
∴∠B=45°
又∵P為BC的中垂線MN上一點(diǎn)，E，F(xiàn)關(guān)于MN對稱
∴CE=BF，PE=PF
∴∠PEF=∠PFE
∴∠CEH=∠BFD
∴△CEH≌△BFD
∴CH=BD
∴△ACH≌△CBD
∴∠BCD=∠CAH
∵∠CAE+∠CEA=90°
∴∠GCE+∠CEG=90°
∴∠CGH=90°
∴CD⊥AE；

（3）如圖1，AE=CD+DF．
分析：（1）可通過構(gòu)建全等三角形得出角相等來求證．要證AP=CD+PD，那么就要證出PH=PD，AH=CD，那么可構(gòu)建與三角形BCD全等的三角形來求解．過C作∠BCA的平分線交AP于H，那么就是證三角形ACH和BDC全等，已知AC=BC，∠ACH=∠B=45°，只要證出CH=BD就能得出兩三角形全等，那么我們可通過全等三角形CHE和BDF來求證．E，F(xiàn)重合，MN垂直平分BC，那么CP=PB，∠CPH=90-∠HPN=90°-∠NPD=∠DPB，而∠HCB=∠B=45°，由此可得出兩三角形全等，也就得出了CH=BD，PH=PD進(jìn)而得出AH=CD，這樣就能得出AE=AH+PH=CD+PD=a+b；
（2）可通過構(gòu)建全等三角形得出角相等來求證．要證CG⊥AP，那么就要證出∠BCD=∠CAH，那么可構(gòu)建與三角形BCD全等的三角形來求解．過C作∠BCA的平分線交AP于H，那么就是證三角形ACH和BDC全等，已知AC=BC，∠ACH=∠B=45°，只要證出CH=BD就能得出兩三角形全等，那么我們可通過全等三角形CHE和BDF來求證．由于E，F(xiàn)關(guān)于MN對稱，那么CE=BF，PE=PF，可得出∠PEF=∠PFE，也就是∠CEH=∠DFB，又已知了∠HCB=∠B=45°，因此就能得出三角形CEH與DFB全等，就能得出CH=BD，也就能得出三角形AHC與三角形BDC全等了．進(jìn)而可通過∠DCB=∠CAG來得出CG⊥AP；
（3）方法同（1）完全一樣．
點(diǎn)評：本題主要考查了對稱的性質(zhì)，等腰直角三角形的性質(zhì)以及全等三角形的判定等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)已知和所求的條件構(gòu)建出全等三角形是解題的關(guān)鍵．