∵AQ=PQ,∴∠QAP=∠APQ, 又∵∠QAP=∠BAP,∴∠BAP=∠APQ, ∴QP∥AB,故③正确;
在△BRP和△CSP中,∵∠B=∠C,∠BRP=∠CSP=90°, PR=PS,∴△BRP≌△CSP,故④正确.
16.王师傅常用角尺平分一个角,如图所示,学生小明可用三角尺平分一个角,他们在∠AOB两边上分别取OM、ON,使OM=ON,前者使角尺两边相同刻度分别与M、N重合,角尺顶点为P;后者分别过M、N作OA、OB的垂线,交点为P,则均可得到△OMP≌△ONP,其依据分别是S.S.S.,H.L..
解析:①由题意知OM=ON,OP=OP,PM=PN,可用S.S.S.证明△OMP≌△ONP.②由题意知在Rt△OMP和Rt△ONP中,OM=ON,OP=OP,∴Rt△OMP≌Rt△ONP(H.L.).
三、解答题(共72分)
17.(10分)如图所示,点B、C在∠SAF的两边上,且AB=AC. (1)请按下列语句用尺规作出图形(不写作法,保留作图痕迹); ①AN⊥BC,垂足为点N;
②∠SBC的平分线交AN的延长线于点M; ③连结CM.
(2)该图中有几对全等三角形?
解:(1)如图所示.
(2)根据对称性,△ABN≌△ACN,△ABM≌△ACM,△BMN≌△CMN,共3对. 18.(10分)如图,在△ABC中,点F是∠ABC与∠ACB的角平分线的交点,FD∥AB交BC于点D,FE∥AC交BC于点E,若BC=8,求△FDE的周长.
解:∵FD∥AB,FE∥AC, ∴∠ABF=∠BFD,∠CFE=∠ACF.
∵点F是∠ABC与∠ACB的角平分线的交点, ∴∠ABF=∠DBF,∠ECF=∠ACF, ∴∠FBD=∠BFD,∠CFE=∠FCE, ∴BD=FD,EF=EC.
∴△FDE的周长=FD+DE+EF=BD+DE+EC=BC=8.
19.(10分)如图所示,PB⊥AB于点B,PC⊥AC于点C,且PB=PC,D是AP上一点.
求证:∠BDP=∠CDP.
证明:在Rt△ABP和Rt△ACP中, ∵PA=PA,PB=PC, ∴Rt△ABP≌Rt△ACP(H.L.), ∴∠BPD=∠CPD.
在△PBD和△PCD中,∵PB=PC, ∠BPD=∠CPD,PD=PD, ∴△PBD≌△PCD(S.A.S.), ∴∠BDP=∠CDP.
20.(12分)如图所示,点B、C、E、F在同一条直线上,且AB=AC,AE=AF.
求证:∠BAF=∠CAE.
证明:因为AB=AC,所以∠B=∠C. 因为AE=AF,所以∠AEF=∠AFE. 在△ABF与△ACE中,
∵AB=AC,∠B=∠C,∠AFE=∠AEF, 所以△ABF≌△ACE(A.A.S.), 所以∠BAF=∠CAE.
21.(14分)如图所示,已知△ABC中,AB=AC,D、E分别是AB、BC上的点,连结DE并延长交AC的延长线于点F,若DE=EF,求证:DB=CF.
证明:如图所示,过点D作DH∥AC交BC于点H, 则∠DHB=∠ACB,∠F=∠HDE. ∵AB=AC,∴∠B=∠ACB, ∴∠DHB=∠B,∴DB=DH.
在△DHE与△FCE中,∵∠HDE=∠F, DE=EF,∠DEH=∠FEC, ∴△DHE≌△FCE(A.S.A.), ∴DH=CF,∴DB=CF.
22.(16分)(1)如图①,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE;
(2)如图②,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)拓展与应用:如图③,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连结BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
解:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m, ∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°. ∵∠BAD+∠ABD=90°,∴∠CAE=∠ABD.
在△ADB和△CEA中,∵∠ABD=∠CAE,∠BDA=∠CEA,AB=AC,∴△ADB≌△CEA(A.A.S.),
∴AE=BD,AD=CE,∴DE=AE+AD=BD+CE. (2)成立.证明:∵∠BDA=∠BAC=α, ∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°-α. ∴∠CAE=∠ABD.
在△ADB和△CEA中,∵∠ABD=∠CAE,∠BDA=∠CEA,AB=AC,∴△ADB≌△CEA(A.A.S.).
∴AE=BD,AD=CE, ∴DE=AE+AD=BD+CE. (3)由(2)知,△ADB≌△CEA, BD=AE,∠DBA=∠CAE, ∵△ABF和△ACF均为等边三角形, ∴∠ABF=∠CAF=60°,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF, ∴∠DBF=∠FAE. ∵BF=AF.
在△DBF和△EAF中,
∵FB=FA,∠FBD=∠FAE,BD=AE,∴△DBF≌△EAF, ∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°, ∴△DEF为等边三角形.