已知:在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,直线MN是梯形的对称轴,P是MN上的一点.直线BP交直线DC于F,交CE于E,且CE∥AB.(1)若点P在梯形的内部,如图①.求证:BP2=PE•PF;(2)若点P在梯形的外部,如图②,那么(1)的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

问题描述:

已知:在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,直线MN是梯形的对称轴,P是MN上的一点.直线BP交直线DC于F,交CE于E,且CE∥AB.

(1)若点P在梯形的内部,如图①.求证:BP2=PE•PF;
(2)若点P在梯形的外部,如图②,那么(1)的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

(1)证明:连接PC,
直线MN是等腰梯形ABCD的对称轴,
∴BP=CP,∠PBC=∠PCB,∠ABC=∠DCB,
∵CE∥AB
∴∠E=∠ABE
∴∠PCD=∠E
∵∠FPC=∠FPC
∴△PCF∽△PEC
∴PC:PE=PF:PC
∴BP2=PE•PF;
(2)成立.
连接PC,
理由:直线MN是等腰梯形ABCD的对称轴,
∴BP=CP,∠PBC=∠PCB,∠ABC=∠DCB,
∵CE∥AB,
∴∠CEF=∠ABE,
∴∠ABC=∠BCE,∠PCE=∠BCE-∠BCP=∠ABC-∠CBP=∠DCB-∠CBP=∠F,即∠F=∠DCB-∠CBF,
∵∠FPC=∠FPC,
∴△PCF∽△PEC,
∴PC:PE=PF:PC,
∴BP2=PE•PF.
答案解析:(1)欲证BP2=PE•PF;MN为对称轴,可知BP=CP,又∵CE∥AB,所以∠E=∠ABE,即∠PCD=∠E,即证△CPF∽△EPC;根据相似三角形的性质即可得证BP2=PE•PF.
(2)成立,解法同(1).
考试点:等腰梯形的性质;相似三角形的判定与性质.


知识点:此题综合性较强,综合考查了等腰梯形的性质,对称图形的特点,相似三角形的判定和性质.