13. 如图,在$\triangle ABC$中,$∠ACB=90^{\circ },AC=BC$,点P在斜边AB上,以PC为直角边作等腰直角三角形PCQ,$∠PCQ=90^{\circ }$.试探究$PA^{2},PB^{2},PQ^{2}$三者之间的数量关系,并加以证明.

答案
PA² + PB² = PQ²。证明:如右图,过点C作CD⊥AB,交AB于点D,∵△ACB为等腰直角三角形,∴CD = AD = DB。∵PA² = (AD - PD)² = (CD - PD)² = CD² - 2CD·PD + PD²,PB² = (BD + PD)² = (CD + PD)² = CD² + 2CD·PD + PD²,∴PA² + PB² = 2CD² + 2PD² = 2(CD² + PD²)。在Rt△PCD中,由勾股定理,得PC² = CD² + PD²,∴PA² + PB² = 2PC²。又∵△CPQ为等腰直角三角形,且∠PCQ = 90°,∴2PC² = PQ²,∴PA² + PB² = PQ²。
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