Question

如图，已知∠ABC=90°，射线BD上有一点P（点P与点B不重合），且点P到BA，BC的距离分别为PE、PF，PH⊥BD交BC于H，设∠ABD=α，PB=m．
（1）当α为何值时，PE=PF；
（2）用含m和α的代数式表示PH；
（3）当α为何值时，PE=PH，并说明理由．（精确到度）

Answer

（1）可设PE=PF，然后以此为基础推导出α的度数；
（2）根据题意不难得出∠PBE=∠PHB=α，在直角三角形PBH中PB=m，PH的值就容易表示出来了；
（3）在直角三角形BFP和BEP中，BP是公共边，可用BP表示出PE和PH，根据PE=PF，这样就能求出α的值了．
【解析】
（1）当∠ABD=∠DBC时，PE⊥AB，PF⊥BC，有PE=PF，
∴∠α=∠ABC=×90°=45°；
（2）在Rt△BPH中，∠BHP=∠ABD=∠α，
∴PH==；

（3）在Rt△BPE中，PE=BP•sinα，
若PE=PH，则有BP•sinα=BP•cotα，
又，
可得，
即cosα=sin2α，
由sin2α+cos2α=1cos2α+cosα-1=0，
，
∵cosα＞0，，
∠α≈52°．