Question

25、四邊形一條對(duì)角線所在直線上的點(diǎn)，如果到這條對(duì)角線的兩端點(diǎn)的距離不相等，但到另一對(duì)角線的兩個(gè)端點(diǎn)的距離相等，則稱這點(diǎn)為這個(gè)四邊形的準(zhǔn)等距點(diǎn)．如圖1，點(diǎn)P為四邊形ABCD對(duì)角線AC所在直線上的一點(diǎn)，PD=PB，PA≠PC，則點(diǎn)P為四邊形ABCD的準(zhǔn)等距點(diǎn)．
（1）如圖2，畫出菱形ABCD的一個(gè)準(zhǔn)等距點(diǎn)．
（2）如圖3，作出四邊形ABCD的一個(gè)準(zhǔn)等距點(diǎn)．（尺規(guī)作圖，保留作圖痕跡，不要求寫作法）
（3）如圖4，在四邊形ABCD中，P是AC上的點(diǎn)，PA≠PC，延長(zhǎng)BP交CD于點(diǎn)E，延長(zhǎng)DP交BC于點(diǎn)F，且∠CDF=∠CBE，CE=CF．試說(shuō)明點(diǎn)P是四邊形ABCD的準(zhǔn)等距點(diǎn)．
（4）試研究四邊形的準(zhǔn)等距點(diǎn)個(gè)數(shù)的情況．（說(shuō)出相應(yīng)四邊形的特征及此時(shí)準(zhǔn)等距點(diǎn)的個(gè)數(shù)，不必證明）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)菱形的對(duì)角線互相垂直平分，根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)，則只需要在其中一條對(duì)角線上找到和對(duì)角線的交點(diǎn)不重合的點(diǎn)即可；
（2）根據(jù)到線段兩個(gè)端點(diǎn)距離相等的點(diǎn)在線段的垂直平分線上，則可作對(duì)角線BD的垂直平分線和另一條對(duì)角線所在的直線的交點(diǎn)即為所求作；
（3）只需說(shuō)明PD=PB即可．根據(jù)已知的條件可以根據(jù)AAS證明△DCF≌△BCE，則∠CDB=∠CBD，進(jìn)而得到∠PDB=∠PBD，證明結(jié)論即可；
（4）根據(jù)上述確定準(zhǔn)等距點(diǎn)的方法：即作其中一條對(duì)角線的垂直平分線和另一條對(duì)角線所在的直線的交點(diǎn)．所以分析討論的時(shí)候，主要是根據(jù)兩條對(duì)角線的位置關(guān)系進(jìn)行分析討論．

解答：解：（1）如圖2，點(diǎn)P即為所畫點(diǎn)；（1分）

（2）如圖3，點(diǎn)P即為所作點(diǎn)（作法不唯一）；（2分）

（3）連接DB．
在△DCF與△BCE中，∠DCF=∠BCE，∠CDF=∠CBE，CF=CE．
∴△DCF≌△BCE（AAS），
∴CD=CB，
∴∠CDB=∠CBD，
∴∠PDB=∠PBD，
∴PD=PB，
∵PA≠PC，
∴點(diǎn)P是四邊形ABCD的準(zhǔn)等距點(diǎn)．（4分）

（4）①當(dāng)四邊形的對(duì)角線互相垂直且任何一條對(duì)角線不平分另一對(duì)角線或者對(duì)角線互相平分且不垂直時(shí)，準(zhǔn)等距點(diǎn)的個(gè)數(shù)為0個(gè)；
②當(dāng)四邊形的對(duì)角線不互相垂直，又不互相平分，且有一條對(duì)角線的中垂線經(jīng)過(guò)另一對(duì)角線的中點(diǎn)時(shí)，準(zhǔn)等距點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1個(gè)；
③當(dāng)四邊形的對(duì)角線既不互相垂直又不互相平分，且任何一條對(duì)角線的中垂線都不經(jīng)過(guò)另一條對(duì)角線的中點(diǎn)時(shí)，準(zhǔn)等距點(diǎn)的個(gè)數(shù)為2個(gè)；
④四邊形的對(duì)角線互相垂直且至少有一條對(duì)角線平分另一對(duì)角線時(shí)，準(zhǔn)等距點(diǎn)有無(wú)數(shù)個(gè)．（7分）

點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是熟悉菱形的性質(zhì)，能夠根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)的逆定理進(jìn)行分析作圖，能夠根據(jù)找準(zhǔn)等距點(diǎn)的方和四邊形中兩條對(duì)角線的位置關(guān)系判斷準(zhǔn)等距點(diǎn)的個(gè)數(shù)．