如圖,P是邊長為1的正方形ABCD對角線AC上一點(P與A、C不重合),點E在射線BC上,且PE=PB.(1)求證:PE=PD;(2)PE⊥PD.

如圖,P是邊長為1的正方形ABCD對角線AC上一點(P與A、C不重合),點E在射線BC上,且PE=PB.(1)求證:PE=PD;(2)PE⊥PD.

證明:(1)①過點P作GF‖AB,分別交AD、BC於G、F.如圖所示.∵四邊形ABCD是正方形,∴四邊形ABFG和四邊形GFCD都是矩形,△AGP和△PFC都是等腰直角三角形.∴GD=FC=FP,GP=AG=BF,∠PGD=∠PFE=90度.又∵PB=PE,∴BF=FE,∴GP=FE,∴△EFP≌△PGD(SAS).∴PE=PD;(2)∵△EFP≌△PGD,∴∠1=∠2.∴∠1+∠3=∠2+∠3=90度.∴∠DPE=90度.∴PE⊥PD.證法二證明:(1)∵四邊形ABCD是正方形,AC為對角線,∴BC=DC,∠BCP=∠DCP=45°.∵PC=PC,∴△PBC≌△PDC ;(SAS).∴PB=PD,∠PBC=∠PDC.又∵PB=PE,∴PE=PD;(2)∵PB=PE,∴∠PBE=∠PEB,∴∠PEB=∠PDC,∴∠PEB+∠PEC=∠PDC+∠PEC=180°,∴∠DPE=360°-(∠BCD+∠PDC+∠PEC)=90°,∴PE⊥PD.