数学课上,张老师出示了问题:如图:△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AB⊥BF,点P为BC上任意一点,且AP⊥PF,请问:AP与PF相等吗?请说明理由. 如果把“点P是边BC上任意一点”改为“点P

问题描述:

数学课上,张老师出示了问题:如图:△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AB⊥BF,点P为BC上任意一点,且AP⊥PF,请问:AP与PF相等吗?请说明理由.
如果把“点P是边BC上任意一点”改为“点P是边CB上(除B,C外)延长线上的任意一点”,其它条件不变,那么结论还成立吗?如果正确,请画出图形,写出证明过程.

(1)
如图作FO⊥CB延长线于O点.
∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,
∴∠ABC=45°,
又∵AB⊥BF,
∴∠FBO=45°,
∴BO=FO,
又∵AP⊥PF,
∴∠CAP=∠OPF(同角的余角相等),
∴△ACP∽△POF,

AC
CP
PO
FO

∵PO=PB+BO=PB+FO,AC=BC=PB+PC,
∴FO=CP
∴AC=PO.
在△ACP和△POF中,
AC=PO
∠C=∠FOP=90°
CP=FO

∴△ACP≌△POF(SAS),
∴AP=PF.
(2)如果“点P是边BC上任意一点”改为“点P是边CB上(除B,C外)延长线上的任意一点”,如图

同(1)题可证△ACP∽△POF,
AC
CP
PO
FO

∵PO=BO-BP=FO-BP,AC=BC=CP-BP,
∴FO=CP
∴AC=PO.
在△ACP和△POF中
AC=PO
∠C=∠FOP=90°
CP=FO

∴△ACP≌△POF(SAS),
∴AP=PF.