如图,在矩形ABCD中,AD=4cm,AB=m(m>4),点P是AB边上的任意一点(不与点A、B重合),连接PD,过点P

如图,在矩形ABCD中,AD=4cm,AB=m(m>4),点P是AB边上的任意一点(不与点A、B重合),连接PD,过点P作PQ⊥PD,交直线BC于点Q.

(1)当m=10时,是否存在点P使得点Q与点C重合?若存在,求出此时AP的长;若不存在,说明理由;
(2)连接AC,若PQ∥AC,求线段BQ的长(用含m的代数式表示);
(3)若△PQD为等腰三角形,求以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式,并写出m的取值范围.
雾帘翎絮 1年前 已收到1个回答 举报

星时代1 幼苗

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解题思路:(1)假设存在一点P,使点Q与点C重合,再设AP的长为x,利用勾股定理即可用x表示出DP、PC的长,在Rt△PCD中可求出x的值;
(2)连接AC,设BP=y,则AP=m-y,由相似三角形的判定定理得出△PBQ∽△ABC,△APD∽△BQP,再根据相似三角形的对应边成比例即可求出BQ的表达式;
(3)连接DQ,把四边形PQCD化为两个直角三角形,再用m表示出PD及CQ的长,利用三角形的面积公式即可解答.

(1)存在点P.
假设存在一点P,使点Q与点C重合,如图1所示,设AP的长为x,则BP=10-x,
在Rt△APD中,DP2=AD2+AP2,即DP2=42+x2
在Rt△PBC中,PC2=BC2+PB2,即PC2=42+(10-x)2
在Rt△PCD中,CD2=DP2+PC2,即102=42+x2+42+(10-x)2
解得x=2或8,
故当m=10时,存在点P使得点Q与点C重合,此时AP=2或8;
(2)连接AC,设BP=y,则AP=m-y,
∵PQ∥AC,
∴△PBQ∽△ABC,
∴[BQ/BC]=[BP/AB],即[BQ/4]=[y/m]①,
∵DP⊥PQ,
∴∠APD+∠BPQ=90°,
∵∠APD+∠ADP=90°,∠BPQ+∠PQB=90°,
∴∠APD=∠BQP,
∴△APD∽△BQP,
∴[AD/PB]=[AP/BQ],即[4/y]=[m-y/BQ]②,
①②联立得,BQ=
4m2-64
m2;
(3)连接DQ,
由已知PQ⊥PD,所以只有当DP=PQ时,△PQD为等腰三角形(如图),
∴∠BPQ=∠ADP,又∠B=∠A=90°,
∴△PBQ≌△DAP,
∴PB=DA=4,AP=BQ=m-4,
∴以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式为:
S四边形PQCD=S矩形ABCD-S△DAP-S△QBP=4m-[1/2]×4×(m-4)-[1/2]×4×(m-4)=16,
当Q在BC延长线上时,S=[1/2]m2-2m(m>8)
∵AD=4,m>4,△PBC中PB是直角三角形的另一直角边,
∴m>4.

点评:
本题考点: 相似三角形的判定与性质;等腰三角形的性质;勾股定理;矩形的性质.

考点点评: 本题考查的是相似三角形的判定与性质,涉及到矩形的性质、等腰直角三角形的性质及三角形的面积公式,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.

1年前

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