训练 1. 在正方形 ABCD 中,点 P 为直线 AB 上一个动点,将线段 DP 绕点 D 顺时针旋转 90°得到线段 DQ,连接 PQ,过点 Q 作 QM⊥BD,垂足为点 M,交直线 AD 于点 N.
【观察发现】(1)如图 1,当点 P 在线段 AB 上时,线段 BD 与线段 QN 的数量关系为
【类比推理】(2)如图 2,当点 P 在射线 AB 上时,请依据题意补全图形(无需尺规作图),并判断(1)中的结论是否变化? 若 4 不变,请证明;若变化,请说明理由.
【拓展延伸】(3)若 $BC=\frac{7\sqrt{2}}{2}$, $DM=3$,请直接写出 AP 的长.


【观察发现】(1)如图 1,当点 P 在线段 AB 上时,线段 BD 与线段 QN 的数量关系为
BD=QN
.【类比推理】(2)如图 2,当点 P 在射线 AB 上时,请依据题意补全图形(无需尺规作图),并判断(1)中的结论是否变化? 若 4 不变,请证明;若变化,请说明理由.
【拓展延伸】(3)若 $BC=\frac{7\sqrt{2}}{2}$, $DM=3$,请直接写出 AP 的长.
答案
解$:(1)BD=QN $
$(2)(1)$中的结论不变化;理由如下:
∵$QN⊥DM,$
∴$∠QMD=90°,$
∵四边形$ABCD$是正方形,
∴$∠ADB=\frac{1}{2}∠ADC=\frac{1}{2}×90°=45°,$$∠A=90°,$
∴$∠QND=∠QMD+∠ADB,$
$∠DBP=∠A+∠ADB,$
∴$∠QND=∠DBP=90°+∠ADB,$
由旋转得:$DP=DQ,$$∠QDP=90°,$
∴$∠BDP=∠NQD=90°-∠QDB,$
∴ $△DPB≌ △QDN(AAS),$
∴$BD=QN$
$(3)AP=|t|=\frac{\sqrt{2}}{2}$或$\frac{13\sqrt{2}}{2}。$$ $
解析