如图,点P是等腰直角三角形ABC底边BC上一点,过点P作BA、AC的垂线,垂足是E、F,点D为BC的中点.(1)求证:DE⊥DF;(2)当点P在BC的延长线上时,DE⊥DF是否成立?说明理由.

问题描述:

如图,点P是等腰直角三角形ABC底边BC上一点,过点P作BA、AC的垂线,垂足是E、F,点D为BC的中点.

(1)求证:DE⊥DF;
(2)当点P在BC的延长线上时,DE⊥DF是否成立?说明理由.

(1)证明:如图1,连接AD,
∵等腰直角三角形ABC,点D为BC的中点.
∴∠BAC=90°,∠BAD=∠ACB=45°,AD⊥BC,AD=BD=CD=

1
2
BC,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,∠BAC=90°,
∴四边形AEPF是矩形,△PFC是等腰直角三角形,
∴AE=PF,PF=FC,
∴AE=FC,
在△AED与△CFD中
AE=CF
∠EAD=∠FCD
AD=DC

∴△AED≌△CFD(SAS),
∴∠ADE=∠CDF,
∵∠ADF+∠CDF=∠ADC=90°,
∴∠ADE+∠ADF=90°,
∴DE⊥DF.
(2)当点P在BC的延长线上时,DE⊥DF成立;理由:
如图2,连接AD,
∵等腰直角三角形ABC,点D为BC的中点.
∴∠BAC=90°,∠CAD=∠ACB=45°,AD⊥BC,AD=BD=CD=
1
2
BC,
∴∠PCF=45°,
∴∠DCF=135°,
∵∠CAE=90°
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE=45°+90°=135°
∴∠EAD=∠FCD,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,AB⊥AC,
∴四边形AEPF是矩形,△PFC是等腰直角三角形,
∴AE=PF,PF=FC,
∴AE=FC,
在△AED与△CFD中
AE=CF
∠EAD=∠FCD
AD=DC

∴△AED≌△CFD(SAS),
∴∠ADE=∠CDF,
∵∠ADF+∠CDF=∠ADC=90°,
∴∠ADE+∠ADF=90°,
∴DE⊥DF.
答案解析:(1)连接AD,根据等腰直角三角形的性质,得出∠BAC=90°,∠BAD=∠ACB=45°,AD⊥BC,AD=BD=CD=
1
2
BC,进而得出四边形AEPF是矩形,△PFC是等腰直角三角形,从而求得AE=FC,然后根据SAS证得△AED≌△CFD,得出∠ADE=∠CDF,根据等量代换即可证得结论;
(2)连接AD,根据等腰直角三角形的性质,得出∠BAC=90°,∠BAD=∠ACB=45°,AD⊥BC,AD=BD=CD=
1
2
BC,进而得出四边形AEPF是矩形,△PFC是等腰直角三角形,∠EAD=∠FCD=135°,从而求得AE=FC,然后根据SAS证得△AED≌△CFD,得出∠ADE=∠CDF,根据等量代换即可证得结论;
考试点:全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形.
知识点:本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形斜边的中线、高、顶角平分线三线合一是本题的关键.