如图 Rt△ABC中,∠ABC=90°,P是斜边AC上一个动点,以BP为直径作⊙O交BC于点D,与AC的另一个交点E,连接DE.
(1)当时,①若
130°,求∠C的度数;②求证AB=AP;
(2)当AB=15,BC=20时,
①是否存在点P,使得△BDE是等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的CP的长;
②以D为端点过P作射线DH,作点O关于DE的对称点Q恰好落在∠CPH内,则CP的取值范围为__________.(直接写出结果)
如图 Rt△ABC中,∠ABC=90°,P是斜边AC上一个动点,以BP为直径作⊙O交BC于点D,与AC的另一个交点E,连接DE.
(1)当时,①若
130°,求∠C的度数;②求证AB=AP;
(2)当AB=15,BC=20时,
①是否存在点P,使得△BDE是等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的CP的长;
②以D为端点过P作射线DH,作点O关于DE的对称点Q恰好落在∠CPH内,则CP的取值范围为__________.(直接写出结果)
【解析】(1)①连接BE,如图1所示:
∵BP是直径,∴∠BEC=90°,
∵130°,∴
50°,
∵,∴
100°,∴∠CBE=50°,∴∠C=40°;
②证明:∵,∴∠CBP=∠EBP,
∵∠ABE+∠A=90°,∠C+∠A=90°,
∴∠C=∠ABE,∵∠APB=∠CBP+∠C,∠ABP=∠EBP+∠ABE,
∴∠APB=∠ABP,∴AP=AB;
(2)解:①由AB=15,BC=20,
由勾股定理得:AC25,
∵,
连接DP,如图1﹣1所示:
∵BP是直径,∴∠PDB=90°,
∵∠ABC=90°,∴PD∥AB,∴△DCP∽△BCA,
∴,
△BDE是等腰三角形,分三种情况:
当BD=BE时,BD=BE=12,
∴;
当BD=ED时,可知点D是Rt△CBE斜边的中线,
∴;
当DE=BE时,作EH⊥BC,则H是BD中点,EH∥AB,如图1﹣2所示:
AE9,
∴CE=AC﹣AE=25﹣9=16,CH=BC﹣BH=20﹣BH,
∵EH∥AB,∴,即
,解得:BH
,
∴,
∴;
综上所述,△BDE是等腰三角形,符合条件的CP的长为10或或7;
②当点Q落在∠CPH的边PH上时,CP最小,如图2所示:
连接OD、OQ、OE、QE、BE,
由对称的性质得:DE垂直平分OQ,∴OD=QD,OE=QE,
∵OD=OE,∴OD=OE=QD=QE,∴四边形ODQE是菱形,∴PQ∥OE,
∵PB为直径,∴∠PDB=90°,∴PD⊥BC,
∵∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∴PD∥AB,∴DE∥AB,
∵OB=OP,∴OE为△ABP中位线,∴PE=AE=9,
∴PC=AC﹣PE﹣AE=25﹣9﹣9=7;
当点Q落在∠CPH的边PC上时,CP最大,如图3所示:
连接OD、OQ、OE、QD,
同理得:四边形ODQE是菱形,∴OD∥QE,
连接DF,∵∠DBC=90°,∴DF是直径,∴D、O、F三点共线,∴DF∥AQ,∴∠OFB=∠A,
∵OB=OF,∴∠OFB=∠OBF=∠A,∴PA=PB,
∵∠OBF+∠CBP=∠A+∠C=90°,∴∠CBP=∠C,
∴PB=PC=PA,∴PCAC=12.5,∴7<CP<12.5,故答案为:7<CP<12.5.