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如图,P、Q分别是正方形ABCD的边AB、BC上的点,且BP=BQ,过B点作PC的垂线,垂足为H.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 08:09:33
如图,P、Q分别是正方形ABCD的边AB、BC上的点,且BP=BQ,过B点作PC的垂线,垂足为H.

①图中有______对相似三角形.
②若正方形的边长为1,P为AB的三等分点,求△BHQ的面积.
③求证:DH⊥HQ.
①图中有4对相似三角形.
故答案为:4.   
②作HE⊥BC,
∵正方形的边长为1,P为AB的三等分点,
∴BP=BQ=
1
3,
在Rt△PBC中,由勾股定理得PC=

10
3,
∵BP•BC=BH•PC,
∴BH=
BP•BC
PC=

10
10,
在Rt△BHC中,由勾股定理得CH=
3
10
10,
∵BH•CH=HE•BC,
∴HE=
BH•CH
BC=
3
10,
∴△BHQ的面积S=
1
2EH•BQ=
1

3
10×
1
3=
1
20
③证明:在Rt△PBC中,
∵BH⊥PC,
∴∠PBC=∠PHB=90°,
∴∠PBH=∠PCB.
显然,Rt△PBC∽Rt△BHC,

BH
PB=
HC
BC,
由已知,BP=BQ,BC=DC,

BH
BQ=
HC
CD∴
BH
CH=
BQ
CD,
∵∠ABC=∠BCD=90°,∠PBH=∠PCB,
∴∠HBQ=∠HCD.
在△HBQ与△HCD中,

BH
CH=
BQ
CD,∠HBQ=∠HCD,
∴△HBQ∽△HCD,
∴∠BHQ=∠DHC,
∠BHQ+∠QHC=∠DHC+∠QHC.
又∵∠BHQ+∠QHC=90°,
∴∠QHD=∠QHC+∠DHC=90°,
即DH⊥HQ. 
①△PHB与△PBC,△PHB与△HBC,△CHB与△PBC,△BHQ与△DHC.
②作HE⊥BC,由P为AB的三等分点,求得BP=
1
3
,在Rt△PBC中,由勾股定理得PC=
10
3
,由BP•BC=BH•PC,得BH=
BP•BC
PC
10
10
,在Rt△BHC中,由勾股定理得CH=
3
10
10
,由BH•CH=HE•BC,可得HE=
3
10
,解得△BHQ的面积.
③要证QH⊥DH,只要证明∠BHQ=∠CHD.由于△PBC是直角三角形,且BH⊥PC,熟知∠PBH=∠PCB,从而∠HBQ=∠HCD,因而△BHQ与△DHC相似.