4. 「2025 广东佛山南海月考」如图,在△ABC 中,AB = AC = 10 cm,BC = 16 cm,点 P 为 BC 边上一动点(不与点 B,C 重合),过点 P 作射线 PM 交 AC 于点 M,使∠APM = ∠B.
(1)求证:△CPM ∽ △BAP.
(2)当△PCM 为直角三角形时,求线段 AP 的长度.

答案:4. 解析 (1)证明:
∵AB=AC=10cm,
∴∠B=∠C,
∵∠APM+∠CPM=∠APC=∠B+∠BAP,∠APM=∠B,
∴∠CPM=∠BAP,
∴△CPM∽△BAP。
(2)由题意可知∠C≠90°,
∴有以下两种情况:
①当∠PMC=90°时,如图,
由(1)知△CPM∽△BAP,
∴∠APB=∠PMC=90°,
∵AB=AC,
∴点P为BC的中点,
∴BP=CP=$\frac{1}{2}$BC=8(cm),
∴AP=$\sqrt{AB^{2}-BP^{2}}$=6(cm);
②当∠CPM=90°时,如图,
过点A作AD⊥BC于点D,由(1)知△CPM∽△BAP,
∴∠BAP=∠CPM=90°。
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD=$\frac{1}{2}$BC=8(cm),由勾股定理得AD=6cm。
∵∠BAP=∠BDA=90°,∠ABP=∠DBA,
∴△ABP∽△DBA,
∴$\frac{AP}{DA}=\frac{AB}{DB}$,
∴AP=$\frac{AB·AD}{BD}=\frac{15}{2}$(cm)。
综上所述,线段AP的长度为6cm或$\frac{15}{2}$cm。