22. (本小题 12 分)如图,射线 AP//直线 BQ,分别作∠PAB,∠ABQ 的平分线,这两条射线交于点 O,过点 O 作一条直线分别与射线 AP,直线 BQ 交于点 C,D(不与点 A,B 重合).
(1) 当 CD⊥AP 时,
① 依题意补全图形;
② 若 AC= a,BD= b,则 AB 的长为
(2) 当 CD 与 AP 不垂直时,依题意在备用图中补全图形,探索线段 AB,AC,BD 之间的数量关系,并给出证明.

(1) 当 CD⊥AP 时,
① 依题意补全图形;
② 若 AC= a,BD= b,则 AB 的长为
a+b
.(用含 a,b 的式子表示)(2) 当 CD 与 AP 不垂直时,依题意在备用图中补全图形,探索线段 AB,AC,BD 之间的数量关系,并给出证明.
(2) (补全图形略,画出OA、OB为角平分线,过O作直线CD交AP于C,交BQ于D)
数量关系:AB=AC+BD.
证明:在AB上截取AF=AC,连接OF.
∵OA平分∠PAB,∴∠OAC=∠OAF.
在△AOC和△AOF中,
$\left\{\begin{array}{l} AC=AF\\ ∠OAC=∠OAF\\ OA=OA\end{array}\right.$
∴△AOC≌△AOF(SAS),∴∠AOC=∠AOF.
∵AP//BQ,∴∠PAB+∠ABQ=180°.
∵OA、OB分别平分∠PAB、∠ABQ,
∴∠OAB+∠OBA=$\frac{1}{2}$∠PAB+$\frac{1}{2}$∠ABQ=90°,∴∠AOB=90°.
∴∠AOF+∠FOB=90°,∠AOC+∠BOD=180°-∠AOB=90°.
∵∠AOC=∠AOF,∴∠FOB=∠BOD.
∵OB平分∠ABQ,∴∠OBF=∠OBD.
在△OBF和△OBD中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠OBF=∠OBD\\ OB=OB\\ ∠FOB=∠BOD\end{array}\right.$
∴△OBF≌△OBD(ASA),∴BF=BD.
∵AB=AF+BF,AF=AC,BF=BD,∴AB=AC+BD.
数量关系:AB=AC+BD.
证明:在AB上截取AF=AC,连接OF.
∵OA平分∠PAB,∴∠OAC=∠OAF.
在△AOC和△AOF中,
$\left\{\begin{array}{l} AC=AF\\ ∠OAC=∠OAF\\ OA=OA\end{array}\right.$
∴△AOC≌△AOF(SAS),∴∠AOC=∠AOF.
∵AP//BQ,∴∠PAB+∠ABQ=180°.
∵OA、OB分别平分∠PAB、∠ABQ,
∴∠OAB+∠OBA=$\frac{1}{2}$∠PAB+$\frac{1}{2}$∠ABQ=90°,∴∠AOB=90°.
∴∠AOF+∠FOB=90°,∠AOC+∠BOD=180°-∠AOB=90°.
∵∠AOC=∠AOF,∴∠FOB=∠BOD.
∵OB平分∠ABQ,∴∠OBF=∠OBD.
在△OBF和△OBD中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠OBF=∠OBD\\ OB=OB\\ ∠FOB=∠BOD\end{array}\right.$
∴△OBF≌△OBD(ASA),∴BF=BD.
∵AB=AF+BF,AF=AC,BF=BD,∴AB=AC+BD.
答案
(1)① (补全图形略,需画出OA平分∠PAB,OB平分∠ABQ,交于点O,过O作CD⊥AP交AP于C,交BQ于D)
② a+b
(2) (补全图形略,画出OA、OB为角平分线,过O作直线CD交AP于C,交BQ于D)
数量关系:AB=AC+BD.
证明:在AB上截取AF=AC,连接OF.
∵OA平分∠PAB,∴∠OAC=∠OAF.
在△AOC和△AOF中,
$\left\{\begin{array}{l} AC=AF\\ ∠OAC=∠OAF\\ OA=OA\end{array}\right.$
∴△AOC≌△AOF(SAS),∴∠AOC=∠AOF.
∵AP//BQ,∴∠PAB+∠ABQ=180°.
∵OA、OB分别平分∠PAB、∠ABQ,
∴∠OAB+∠OBA=$\frac{1}{2}$∠PAB+$\frac{1}{2}$∠ABQ=90°,∴∠AOB=90°.
∴∠AOF+∠FOB=90°,∠AOC+∠BOD=180°-∠AOB=90°.
∵∠AOC=∠AOF,∴∠FOB=∠BOD.
∵OB平分∠ABQ,∴∠OBF=∠OBD.
在△OBF和△OBD中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠OBF=∠OBD\\ OB=OB\\ ∠FOB=∠BOD\end{array}\right.$
∴△OBF≌△OBD(ASA),∴BF=BD.
∵AB=AF+BF,AF=AC,BF=BD,∴AB=AC+BD.
② a+b
(2) (补全图形略,画出OA、OB为角平分线,过O作直线CD交AP于C,交BQ于D)
数量关系:AB=AC+BD.
证明:在AB上截取AF=AC,连接OF.
∵OA平分∠PAB,∴∠OAC=∠OAF.
在△AOC和△AOF中,
$\left\{\begin{array}{l} AC=AF\\ ∠OAC=∠OAF\\ OA=OA\end{array}\right.$
∴△AOC≌△AOF(SAS),∴∠AOC=∠AOF.
∵AP//BQ,∴∠PAB+∠ABQ=180°.
∵OA、OB分别平分∠PAB、∠ABQ,
∴∠OAB+∠OBA=$\frac{1}{2}$∠PAB+$\frac{1}{2}$∠ABQ=90°,∴∠AOB=90°.
∴∠AOF+∠FOB=90°,∠AOC+∠BOD=180°-∠AOB=90°.
∵∠AOC=∠AOF,∴∠FOB=∠BOD.
∵OB平分∠ABQ,∴∠OBF=∠OBD.
在△OBF和△OBD中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠OBF=∠OBD\\ OB=OB\\ ∠FOB=∠BOD\end{array}\right.$
∴△OBF≌△OBD(ASA),∴BF=BD.
∵AB=AF+BF,AF=AC,BF=BD,∴AB=AC+BD.
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