方法1:在AC上取点M,
使CM=CP,连
接PM,

(抓∠BPE=∠A,AM=PB)
使CM=CP,连
接PM,
(抓∠BPE=∠A,AM=PB)
答案
证△APM≌△PEB。
解析
【分析】
要证明△APM≌△PEB,需逐步寻找全等的对应条件:首先利用构造的辅助线CM=CP结合∠C=90°,得到等腰直角△CMP,推出∠AMP=135°,与已知的∠PBE=135°相等;再结合AC=BC,通过边的差运算得到AM=PB;最后利用直角三角形两锐角互余、平角的性质,通过同角的余角相等推出∠A=∠BPE,凑齐全等判定所需的条件即可完成证明。
【解析】
1.
∵∠C=90°,CM=CP,
∴△CMP为等腰直角三角形,
∴∠CMP=∠CPM=45°,
∴∠AMP=180°-∠CMP=135°。
2. 已知∠PBE=135°,
∴∠AMP=∠PBE。
3.
∵△ACB为等腰直角三角形,AC=BC,
∴AC-CM=BC-CP,即AM=PB。
4.
∵∠APE=90°,
∴∠APC+∠EPB=180°-90°=90°;又
∵Rt△ACP中∠A+∠APC=90°,
∴∠A=∠EPB(同角的余角相等)。
5. 在△APM和△PEB中:
$\{\begin{array}{l}∠A=∠EPB \\AM=PB \\∠AMP=∠PBE\end{array} $
∴△APM≌△PEB(ASA)。
【答案】

【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定,同角的余角相等
【点评】
本题是典型的45°角模型应用题,通过构造辅助线得到等腰直角三角形,实现角和边的等量转化,进而利用全等判定定理完成证明,掌握该类辅助线的构造思路能大幅提升同类题型的解题效率。
【难度系数】
0.6
要证明△APM≌△PEB,需逐步寻找全等的对应条件:首先利用构造的辅助线CM=CP结合∠C=90°,得到等腰直角△CMP,推出∠AMP=135°,与已知的∠PBE=135°相等;再结合AC=BC,通过边的差运算得到AM=PB;最后利用直角三角形两锐角互余、平角的性质,通过同角的余角相等推出∠A=∠BPE,凑齐全等判定所需的条件即可完成证明。
【解析】
1.
∵∠C=90°,CM=CP,
∴△CMP为等腰直角三角形,
∴∠CMP=∠CPM=45°,
∴∠AMP=180°-∠CMP=135°。
2. 已知∠PBE=135°,
∴∠AMP=∠PBE。
3.
∵△ACB为等腰直角三角形,AC=BC,
∴AC-CM=BC-CP,即AM=PB。
4.
∵∠APE=90°,
∴∠APC+∠EPB=180°-90°=90°;又
∵Rt△ACP中∠A+∠APC=90°,
∴∠A=∠EPB(同角的余角相等)。
5. 在△APM和△PEB中:
$\{\begin{array}{l}∠A=∠EPB \\AM=PB \\∠AMP=∠PBE\end{array} $
∴△APM≌△PEB(ASA)。
【答案】
【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定,同角的余角相等
【点评】
本题是典型的45°角模型应用题,通过构造辅助线得到等腰直角三角形,实现角和边的等量转化,进而利用全等判定定理完成证明,掌握该类辅助线的构造思路能大幅提升同类题型的解题效率。
【难度系数】
0.6
方法2:连接AB,作PH⊥BC交AB于H点,

(抓∠ABP=45°作垂线)
(抓∠ABP=45°作垂线)
答案
证△APH≌△EPB。
解析
【分析】
解题时首先结合等腰直角△ACB的性质得到∠ABC=45°,作PH⊥BC交AB于H后,可得到等腰直角△PHB,进而推出PH=PB、∠PHA=135°,刚好和已知的∠PBE=135°相等;再结合∠APE是直角,利用同角的余角相等可推出∠APH=∠EPB,最终满足ASA全等判定条件,即可证明△APH≌△EPB。
【解析】
1. 由题意可知△ACB为等腰直角三角形,∠C=90°,因此∠ABC=45°。
2. 作PH⊥BC交AB于H,可得∠HPB=90°,因此△PHB为等腰直角三角形,故PH=PB,且∠PHB=45°,由此推出∠PHA=180°-∠PHB=135°。
3. 已知∠PBE=135°,因此∠PHA=∠PBE。
4. 由图可知∠APE=90°,因此∠APH + ∠HPE = 90°;又∠HPB=90°,因此∠EPB + ∠HPE = 90°,根据同角的余角相等,可得∠APH=∠EPB。
5. 在△APH和△EPB中:
$\{\begin{array}{l}∠ PHA=∠ PBE \\PH=PB \\∠ APH=∠ EPB\end{array} $
因此△APH≌△EPB(ASA)。
【答案】

【知识点】
全等三角形判定,等腰直角三角形性质,余角的性质
【点评】
本题是45°角模型的经典变式题,核心思路是通过作垂线构造等腰直角三角形,得到全等所需的等边和等角条件,解题的关键是抓住135°角与45°角的互补关系,合理选择辅助线的构造方式。
【难度系数】
0.6
解题时首先结合等腰直角△ACB的性质得到∠ABC=45°,作PH⊥BC交AB于H后,可得到等腰直角△PHB,进而推出PH=PB、∠PHA=135°,刚好和已知的∠PBE=135°相等;再结合∠APE是直角,利用同角的余角相等可推出∠APH=∠EPB,最终满足ASA全等判定条件,即可证明△APH≌△EPB。
【解析】
1. 由题意可知△ACB为等腰直角三角形,∠C=90°,因此∠ABC=45°。
2. 作PH⊥BC交AB于H,可得∠HPB=90°,因此△PHB为等腰直角三角形,故PH=PB,且∠PHB=45°,由此推出∠PHA=180°-∠PHB=135°。
3. 已知∠PBE=135°,因此∠PHA=∠PBE。
4. 由图可知∠APE=90°,因此∠APH + ∠HPE = 90°;又∠HPB=90°,因此∠EPB + ∠HPE = 90°,根据同角的余角相等,可得∠APH=∠EPB。
5. 在△APH和△EPB中:
$\{\begin{array}{l}∠ PHA=∠ PBE \\PH=PB \\∠ APH=∠ EPB\end{array} $
因此△APH≌△EPB(ASA)。
【答案】
【知识点】
全等三角形判定,等腰直角三角形性质,余角的性质
【点评】
本题是45°角模型的经典变式题,核心思路是通过作垂线构造等腰直角三角形,得到全等所需的等边和等角条件,解题的关键是抓住135°角与45°角的互补关系,合理选择辅助线的构造方式。
【难度系数】
0.6
方法3:连接AB,作PF⊥BC交EB的延长线于F,

(利用45°角作垂线)
(利用45°角作垂线)
答案
证△ABP≌△EFP。
解析
【分析】
解题时先利用已知的135°角得到其邻补角为45°,结合所作PF⊥BC的辅助线,可证△PBF是等腰直角三角形,得到PB=PF、∠F=45°;再结合等腰直角△ACB的性质得到∠ABP=45°,即∠ABP=∠F;之后利用AP⊥PE的条件,通过平角、直角的角度和差关系推导出∠APB=∠EPF;最后用ASA判定定理即可证明△ABP≌△EFP。
【解析】
1. 推导等腰直角△PBF的性质:
已知∠PBE=135°,由邻补角定义得$∠ PBF=180°-135°=45°$。
因为$PF⊥ BC$,所以$∠ FPB=90°$,在$△ PBF$中,$∠ F=180°-∠ FPB-∠ PBF=45°$,因此$∠ F=∠ PBF$,由等角对等边得$PB=PF$。
2. 推导相等角:
由题可知$△ ACB$为等腰直角三角形,$∠ C=90°$,$AC=BC$,因此$∠ ABC=45°$,即$∠ ABP=45°$,可得$∠ ABP=∠ F$。
3. 推导对应角相等:
已知$AP⊥ PE$,因此$∠ APE=90°$。
因为点$C、P、B$共线,$∠ CPB=180°$,所以$∠ APC+∠ APE+∠ EPB=180°$,代入得$∠ APC+∠ EPB=90°$,即$∠ EPB=90°-∠ APC$。
由平角定义得$∠ APB=180°-∠ APC$;
同时$∠ EPF=∠ FPB+∠ EPB=90°+∠ EPB$,代入$∠ EPB=90°-∠ APC$得$∠ EPF=180°-∠ APC$,因此$∠ APB=∠ EPF$。
4. 证明全等:
在$△ ABP$和$△ EFP$中:
$\begin{cases}∠ ABP=∠ F \\PB=PF \\∠ APB=∠ EPF\end{cases}$
所以$△ ABP≌△ EFP(\mathrm{ASA})$。
【答案】

【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定,角度和差计算
【点评】
本题属于45°角模型的典型几何证明题,通过作垂线构造等腰直角三角形得到全等所需的等边和等角,是几何辅助线构造的常用方法,能有效训练角度推导和全等证明的逻辑思维能力。
【难度系数】
0.65
解题时先利用已知的135°角得到其邻补角为45°,结合所作PF⊥BC的辅助线,可证△PBF是等腰直角三角形,得到PB=PF、∠F=45°;再结合等腰直角△ACB的性质得到∠ABP=45°,即∠ABP=∠F;之后利用AP⊥PE的条件,通过平角、直角的角度和差关系推导出∠APB=∠EPF;最后用ASA判定定理即可证明△ABP≌△EFP。
【解析】
1. 推导等腰直角△PBF的性质:
已知∠PBE=135°,由邻补角定义得$∠ PBF=180°-135°=45°$。
因为$PF⊥ BC$,所以$∠ FPB=90°$,在$△ PBF$中,$∠ F=180°-∠ FPB-∠ PBF=45°$,因此$∠ F=∠ PBF$,由等角对等边得$PB=PF$。
2. 推导相等角:
由题可知$△ ACB$为等腰直角三角形,$∠ C=90°$,$AC=BC$,因此$∠ ABC=45°$,即$∠ ABP=45°$,可得$∠ ABP=∠ F$。
3. 推导对应角相等:
已知$AP⊥ PE$,因此$∠ APE=90°$。
因为点$C、P、B$共线,$∠ CPB=180°$,所以$∠ APC+∠ APE+∠ EPB=180°$,代入得$∠ APC+∠ EPB=90°$,即$∠ EPB=90°-∠ APC$。
由平角定义得$∠ APB=180°-∠ APC$;
同时$∠ EPF=∠ FPB+∠ EPB=90°+∠ EPB$,代入$∠ EPB=90°-∠ APC$得$∠ EPF=180°-∠ APC$,因此$∠ APB=∠ EPF$。
4. 证明全等:
在$△ ABP$和$△ EFP$中:
$\begin{cases}∠ ABP=∠ F \\PB=PF \\∠ APB=∠ EPF\end{cases}$
所以$△ ABP≌△ EFP(\mathrm{ASA})$。
【答案】
【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定,角度和差计算
【点评】
本题属于45°角模型的典型几何证明题,通过作垂线构造等腰直角三角形得到全等所需的等边和等角,是几何辅助线构造的常用方法,能有效训练角度推导和全等证明的逻辑思维能力。
【难度系数】
0.65
方法4:连接AB,过P点作PM⊥AB于M点,PN⊥EB交EB的延长线于N点,
(抓P点在角平分线上,向两边作垂线)

变式.如图,AC=BC,AC⊥BC,点P在BC的延长线上,AP⊥PE,∠PBE=45°.求证:PA=PE.




(抓P点在角平分线上,向两边作垂线)
变式.如图,AC=BC,AC⊥BC,点P在BC的延长线上,AP⊥PE,∠PBE=45°.求证:PA=PE.
答案
证△APM≌△EPN。
变式证明:
方法1:延长AC至M使CP=CM,连接PM,证△APM≌△PEB。
方法2:连接AB,过P点作PH⊥PB交直线AB于H点,证△PHA≌△PBE。
方法3:连接AB,作PF⊥PB交直线BE于F点,证△PEF≌△PAB。
方法4:连接AB,过P点作PM⊥AB,PN⊥BE,垂足分别为M,N,证△APM≌△EPN。
解析
【分析】
首先梳理已知条件:①AC⊥BC且AC=BC,可得△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°;②已知∠PBE=45°,因此BP是∠ABE的角平分线;③AP⊥PE,要证PA=PE,通常可通过证明两条线段所在的三角形全等推导。
解题可从45°角的特性切入:要么利用角平分线性质作垂线段得到等边,要么构造新的等腰直角三角形得到等角、等边,再结合直角、同角的余角相等等条件,找到全等的判定依据,最终证明线段相等。
【解析】
我们以方法4为例展开证明:
1. 连接AB,
∵AC⊥BC,AC=BC,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°。
2. 已知∠PBE=45°,
∴∠ABP=∠EBP=45°,即BP平分∠ABE。
3. 过P作PM⊥AB于M,PN⊥BE交EB延长线于N,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,可得PM=PN,且∠PMA=∠PNE=90°。
4. 由∠PMB=∠PNB=90°,∠MBN=45°+45°=90°,可得四边形PMBN是矩形,因此∠MPN=90°。
5.
∵AP⊥PE,
∴∠APE=90°,则∠APM+∠MPE=90°,又∠EPN+∠MPE=∠MPN=90°,可得∠APM=∠EPN。
6. 在△APM和△EPN中:
$\{\begin{array}{l}∠ PMA=∠ PNE=90°\\ PM=PN\\ ∠ APM=∠ EPN\end{array} $
∴△APM≌△EPN(ASA),因此PA=PE。
其余方法均是通过构造辅助线得到全等条件,逻辑与上述过程一致。
【答案】
证△APM≌△EPN。
变式证明:
方法1:延长AC至M使CP=CM,连接PM,证△APM≌△PEB。
方法2:连接AB,过P点作PH⊥PB交直线AB于H点,证△PHA≌△PBE。
方法3:连接AB,作PF⊥PB交直线BE于F点,证△PEF≌△PAB。
方法4:连接AB,过P点作PM⊥AB,PN⊥BE,垂足分别为M,N,证△APM≌△EPN。
【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定与性质,角平分线性质
【点评】
本题是45°角与等腰直角三角形结合的典型几何证明题,解题核心是根据45°角的特性构造合适的辅助线,创造全等三角形的判定条件,一题多解的设置有助于拓展几何解题思维,提升辅助线构造的熟练度。
【难度系数】
0.6
首先梳理已知条件:①AC⊥BC且AC=BC,可得△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°;②已知∠PBE=45°,因此BP是∠ABE的角平分线;③AP⊥PE,要证PA=PE,通常可通过证明两条线段所在的三角形全等推导。
解题可从45°角的特性切入:要么利用角平分线性质作垂线段得到等边,要么构造新的等腰直角三角形得到等角、等边,再结合直角、同角的余角相等等条件,找到全等的判定依据,最终证明线段相等。
【解析】
我们以方法4为例展开证明:
1. 连接AB,
∵AC⊥BC,AC=BC,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=45°。
2. 已知∠PBE=45°,
∴∠ABP=∠EBP=45°,即BP平分∠ABE。
3. 过P作PM⊥AB于M,PN⊥BE交EB延长线于N,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,可得PM=PN,且∠PMA=∠PNE=90°。
4. 由∠PMB=∠PNB=90°,∠MBN=45°+45°=90°,可得四边形PMBN是矩形,因此∠MPN=90°。
5.
∵AP⊥PE,
∴∠APE=90°,则∠APM+∠MPE=90°,又∠EPN+∠MPE=∠MPN=90°,可得∠APM=∠EPN。
6. 在△APM和△EPN中:
$\{\begin{array}{l}∠ PMA=∠ PNE=90°\\ PM=PN\\ ∠ APM=∠ EPN\end{array} $
∴△APM≌△EPN(ASA),因此PA=PE。
其余方法均是通过构造辅助线得到全等条件,逻辑与上述过程一致。
【答案】
证△APM≌△EPN。
变式证明:
方法1:延长AC至M使CP=CM,连接PM,证△APM≌△PEB。
方法2:连接AB,过P点作PH⊥PB交直线AB于H点,证△PHA≌△PBE。
方法3:连接AB,作PF⊥PB交直线BE于F点,证△PEF≌△PAB。
方法4:连接AB,过P点作PM⊥AB,PN⊥BE,垂足分别为M,N,证△APM≌△EPN。
【知识点】
等腰直角三角形性质,全等三角形判定与性质,角平分线性质
【点评】
本题是45°角与等腰直角三角形结合的典型几何证明题,解题核心是根据45°角的特性构造合适的辅助线,创造全等三角形的判定条件,一题多解的设置有助于拓展几何解题思维,提升辅助线构造的熟练度。
【难度系数】
0.6
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