如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2,AD=4,tanC=,∠ADC=∠DAB=90°,P是腰BC上一个动点(不含点B、C),作PQ⊥AP交CD于点Q(图1)

发布时间:2020-08-09 19:16:20

如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2,AD=4,tanC=,∠ADC=∠DAB=90°,P是腰BC上一个动点(不含点B、C),作PQ⊥AP交CD于点Q(图1)
(1)求BC的长与梯形ABCD的面积;
(2)当PQ=DQ时,求BP的长.(图2)

网友回答

解:(1)如图,过B点作BE⊥CD,垂足为E,
在Rt△BEC中,∠BEC=90度,tanC=,AD=BE=4,
∴tanC==,CE=3,
由勾股定理可得BC=5,
∵AB=DE=2,
∴CD=5,
∴S梯形ABCD=;

(2)解法一:
如图,过点P作PN⊥CD,交CD于点N,交AB的延长线于M,
已知条件可知点P是点D沿AQ翻折而得到的,推得AP=4,
∵梯形ABCD,
∴AB∥CD,
∴∠MBP=∠C,
在Rt△BMP中,∠BMP=90度,BP=x,tan∠MBP=tan∠C=,
可推得MP=,BM=,
在Rt△AMP中,利用勾股定理可推得AM2+MP2=AP2,
即,
整理方程得5x2+12x-60=0,
解之满足条件的;

解法二
解:过点A作AG⊥BC,交BC的延长线于点G.
由题意可知:AP=4,
∵梯形ABCD,
∴AB∥CD,
∴∠ABG=∠C,
∵AB=2,tan∠ABG=tan∠C=,
∴可通过解直角三角形得AG=BG=,
在Rt△APG中,利用勾股定理可得AG2+GP2=AP2,
即,
化简得5x2+12x-60=0,
以下解法同上.

解法三:
解:如图,延长AP与DC相交于点F,
可推得AP=4,
由已知可得AB=2,BP=x,CP=5-x,
利用相似三角形的知识或平行线截线段成比例,
定理可得,
在Rt△ADF中,∠D=90度,AD2+DF2=AF2,
即.
化简得5x2+12x-60=0,以下解法同解法一、二.
解析分析:(1)过B点作BE⊥CD,垂足为E,根据∠C的正切值可以求出CE的长度,然后利用勾股定理即可求出BC的长度;先求出CD的长度,再利用梯形的面积公式进行求解即可;
(2)过点P作PN⊥CD,交CD于点N,交AB的延长线于M,根据题意可以看做点P是点Q沿AQ翻折而得到的,根据翻折的对称性,AP=AD,再设BP=x,利用∠C的正切值表示出PM,BM,然后在△APM中,利用勾股定理列式计算即可求出BP的长度.

点评:本题考查了直角梯形,勾股定理以及解直角三角形的知识,是综合题,仔细分析图形作出辅助线是解题的关键.
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