(1)证明:有∠PCB和∠DPC.(2分)
∵△ABP∽△PCB,
∴∠ABP=∠PCB,
∵AD∥BC,
∴∠DPC=∠PCB,
∴∠DPC=∠ABP.(4分)
解:(2)梯形ABCD中,
∵AD∥BC,AB=DC,∴∠A=∠D.
∵∠DPC=∠ABP∴△ABP∽△DPC.
∴
=AP AB
.(5分)DC DP
设AP=x,则DP=5-x,
∴
=x 2
.(6分)2 5-x
解得x1=1,x2=4,
∴AP=1或4.(8分)解:(3)①当点E在线段BC上时,
∵△ABP∽△PEB,∴∠ABP=∠PEB
∵AD∥BC,∴∠PEB=∠DPQ
∴∠ABP=∠DPQ.
在梯形ABCD中,
∵AB=DC,∴∠D=∠A
∴△ABP∽△DPQ.(9分)
∴
=AB PD
.AP DQ
∵AP=x,CQ=y,∴PD=5-x,DQ=2+y.
∴
=2 5-x
.x 2+y
∴y=-
x2+1 2
x-2.5 2
令y>0,即-
x2+1 2
x-2>0.5 2
观察图象得1<x<4,
又∵x>0,5-x>0,
综上所述1<x<4;(11分)
②当点E在线段BC的延长线上时,
∵△ABP∽△PEB,∴∠ABP=∠E.
∵AD∥BC,∴∠E=∠DPQ.
∴∠ABP=∠DPQ.
在梯形ABCD中,
∵AB=DC,∴∠D=∠A.
∴△ABP∽△DPQ.(12分)
∴
=AB PD
.AP DQ
∵AP=x,CQ=y,∴PD=5-x,DQ=2-y.
∴
=2 5-x
.x 2-y
∴y=
x2-1 2
x+2.5 2
令y>0,即
x2-1 2
x+2>0.5 2
观察图象得x<1或4<x.
又∵x<5,
综上所述:0<x<1或4<x<5.(14分)