如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1.点P在AC上,PQ⊥BP,交CD于Q,PE⊥CD,交于CD于E.点P从A点(不含A)沿AC方向移动,直到使点Q与点C重合为止.
(1)设AP=x,△PQE的面积为S.请写出S关于x的函数解析式,并确定x的取值范围.
(2)点P在运动过程中,△PQE的面积是否有最大值?若有,请求出最大值及此时AP的取值;若无,请说明理由.
网友回答
解:(1)过点P作PF⊥BC,垂足为F.
∵在矩形ABCD中,PF∥AB
∴△PFC∽△ABC
∴
又∵AP=x,BC=AD=1,AB=2
又∵在Rt△ABC中,
∴PC=3-x
∴
∴
又∵PE⊥CD
∴∠PEC=90°
又在四边形PFCE中,∠PFC=∠BCD=∠PEC=90°
∴四边形PFCE为矩形
∴∠FPE=90°
又∵PQ⊥BP
∴∠BPQ=90°
∴∠FPE=∠BPQ
∴∠EPQ+∠QPF=∠BPF+∠FPQ
∴∠EPQ=∠BPF又∠PEQ=∠BFP=90°
∴△PEQ∽△PFB
∴
又∵PE=FC
∴
又∵
∴
∴
∴
∴
∴S=EQ?PE=×?
∴或
过点B作BK⊥AC,垂足为K.
在Rt△ABC中,由等积法可得AC?BK=AB?BC
∴AC?BK=AB?BC
∴BK==
由题意可得当Q与C重合时,P与K重合即AP=AK,
由△ABK∽△ACB
得
即
∴
∴x的取值范围是
(2)△PQE面积有最大值
由(1)可得=
∴当即时,S面积最大,即S最大=.
解析分析:(1)过点P作PF⊥BC,垂足为F,易证△PFC∽△ABC,根据相似三角形的对应边的比相等,可以求出BC、AB.证明△ABK∽△ACB,根据相似三角形的对应边的比相等就可以求解.
(2)△PQE面积有最大值,就是求函数的最值问题,根据函数的性质就可以求解.
点评:本题是函数与三角形的相似相结合的题目,难度较大.