23. (本题满分12分)
【情境问题】
如图(1),在等腰直角$\triangle ABC$中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,过点$C$作直线$l$平行于$AB$,点$D$是直线$l$上一动点,连接$DB$,过点$D$作$ED \perp DB$,交$AC$于点$P$。请研究$DP$和$DB$的数量关系。

【探究发现】
(1)如图(2),某数学兴趣小组运用从特殊到一般的数学思想,发现当点$D$移动到使点$P$与点$C$重合时,通过推理就可以得到$DP = DB$。请说明理由。
【数学思考】
(2)如图(3),若点$P$是$AC$上的任意一点(不含端点$A$,$C$),受(1)的启发,该兴趣小组过点$D$作$DG \perp CD$交$BC$于点$G$,就可以得出$DP = DB$。请说明理由。
【情境问题】
如图(1),在等腰直角$\triangle ABC$中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,过点$C$作直线$l$平行于$AB$,点$D$是直线$l$上一动点,连接$DB$,过点$D$作$ED \perp DB$,交$AC$于点$P$。请研究$DP$和$DB$的数量关系。
【探究发现】
(1)如图(2),某数学兴趣小组运用从特殊到一般的数学思想,发现当点$D$移动到使点$P$与点$C$重合时,通过推理就可以得到$DP = DB$。请说明理由。
【数学思考】
(2)如图(3),若点$P$是$AC$上的任意一点(不含端点$A$,$C$),受(1)的启发,该兴趣小组过点$D$作$DG \perp CD$交$BC$于点$G$,就可以得出$DP = DB$。请说明理由。
答案
(1) ∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∠A=∠ABC=45°。
∵l//AB,∴∠ACD=∠A=45°,∠BCD=∠ABC=45°(两直线平行,内错角相等)。
∵P与C重合,ED⊥DB,∴∠CDB=90°。
在△CDB中,∠BCD=45°,∠CDB=90°,∴∠DBC=45°。
∴∠DBC=∠BCD,∴CD=DB。
∵DP=CD(P与C重合),∴DP=DB。
(2) ∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∠A=∠ABC=45°。
∵l//AB,∴∠ACD=∠A=45°(两直线平行,内错角相等)。
∵DG⊥CD,∴∠CDG=90°,∴△CDG中,∠CGD=45°,∴CD=DG(等角对等边)。
∵ED⊥DB,∴∠PDB=90°,又∠CDG=90°,∴∠CDP=∠GDB(同角的余角相等)。
∵∠ACB=90°,∠CDG=90°,∴四边形PCGD中∠CPD+∠PGD=180°。
∵∠PGD+∠BGD=180°(邻补角定义),∴∠CPD=∠BGD=135°。
在△CDP和△GDB中,
∠CDP=∠GDB,
∠CPD=∠BGD,
CD=DG,
∴△CDP≌△GDB(AAS),∴DP=DB。
∵l//AB,∴∠ACD=∠A=45°,∠BCD=∠ABC=45°(两直线平行,内错角相等)。
∵P与C重合,ED⊥DB,∴∠CDB=90°。
在△CDB中,∠BCD=45°,∠CDB=90°,∴∠DBC=45°。
∴∠DBC=∠BCD,∴CD=DB。
∵DP=CD(P与C重合),∴DP=DB。
(2) ∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∠A=∠ABC=45°。
∵l//AB,∴∠ACD=∠A=45°(两直线平行,内错角相等)。
∵DG⊥CD,∴∠CDG=90°,∴△CDG中,∠CGD=45°,∴CD=DG(等角对等边)。
∵ED⊥DB,∴∠PDB=90°,又∠CDG=90°,∴∠CDP=∠GDB(同角的余角相等)。
∵∠ACB=90°,∠CDG=90°,∴四边形PCGD中∠CPD+∠PGD=180°。
∵∠PGD+∠BGD=180°(邻补角定义),∴∠CPD=∠BGD=135°。
在△CDP和△GDB中,
∠CDP=∠GDB,
∠CPD=∠BGD,
CD=DG,
∴△CDP≌△GDB(AAS),∴DP=DB。
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