【题目】如图1,平面内有一点
到
的三个顶点的距离分别为
若有
,则称点
为
关于点
的勾股点.
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如图2,在
的方格纸中,每个小正方形的边长均为
的顶点在格点上,请找出所有的格点
,使点
为
关于点
的勾股点;
如图3,
为等腰直角三角形,
是斜边
延长线上一点,连接
,以
为直角边作等腰直角三角形
(点
顺时针排列),
,连接
求证:点
为
关于点
的勾股点;
如图4,点
是矩形
外一点,且点
是
关于点
的勾股点,若
,求
的长.
【答案】
见解析;
见解析;![]()
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【解析】
(1)如图1,图2,求出PA2,PB2,PC2,得到PC2+PB2=PA2,即得出点P是△ABC关于点A的勾股点;
(2)证明△ABD≌△ACP(SAS),得出BD=CP,∠ABD=∠ACP=135°,证明∠DBP=90°,则结论得证;
(3)由条件“点C是△ABE关于点A的勾股点”可得CE=CD=5,如图3,过点E作MN⊥AB于点M,交DC的延长线于点N,设AM=DN=x,则CN=DN-CD=x-5,由勾股定理可得62-x2=52-(x-5)2,解得:x=
,则求出AM,ME的长,则答案可得出.
(1)如图1,
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∵PA2=12+32=10,PB2=12+22=5,PC2=PB2=5,
∴PA2=PC2+PB2,
∴点P是△ABC关于点A的勾股点;
如图2,
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∵PA2=32+32=18,PB2=12+42=17,PC2=1,
∴PA2=PC2+PB2,
∴点P是△ABC关于点A的勾股点;
(2)∵△ABC和△APD为等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AP,∠BAC=∠DAP=90°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAP-∠DAC,
即∠BAD=∠CAP,
∴△ABD≌△ACP(SAS),
∴BD=PC,∠ABD=∠ACP=135°,
∵∠ABC=45°,
∴∠DBP=∠ABD-∠ABC=135°-45°=90°,
∴BD2+PB2=PD2,
∴PC2+PB2=PD2,
∴点P为△BDC关于点D的勾股点.
(3)解:∵矩形ABCD中,AD=8,
∴AD=BC=8,CD=AB,
∵AD=DE,
∴DE=8,
∵点C是△ABE关于点A的勾股点,
∴AC2=CB2+CE2,
∵AC2=AB2+BC2,
∴CE=CD=5,
如图3,过点E作MN⊥AB于点M,交DC的延长线于点N,
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∴∠AME=∠MND=90°,
∴四边形AMND是矩形,
∴MN=AD=8,AM=DN,
设AM=DN=x,则CN=DN-CD=x-5,
∵Rt△DEN中,EN2+DN2=DE2;Rt△CEN中,EN2+CN2=CE2,
∴DE2-DN2=CE2-CN2,
∴62-x2=52-(x-5)2
解得:x=
,
∴
,
,
∴
,
∴Rt△AME中,
.