已知:四边形ABCD为圆内接矩形,过点D作圆的切线DP,交BA的延长线于点P,且PD=15,PA=9.(1)求AD与AB的长;(2)如果点E为PD的一个动点(不与运动

发布时间:2020-08-12 13:39:25

已知:四边形ABCD为圆内接矩形,过点D作圆的切线DP,交BA的延长线于点P,且PD=15,PA=9.
(1)求AD与AB的长;
(2)如果点E为PD的一个动点(不与运动至P,D),过点E作直线EF,交PB于点F,并将四边形PBCD的周长平分,记△PEF的面积为y,PE的长为x,请求出y关于x的函数关系式;
(3)如果点E为折线DCB上一个动点(不与运动至D,B),过点E作直线EF交PB于点F,试猜想直线EF能否将四边形PBCD的周长和面积同时平分?若能,请求出BF的长.若不能,请说明理由.

网友回答

解:(1)连接BD.(如图1)
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD⊥PB.
∴∠PAD=∠BAD=90°.△PAD与△ABD都是直角三角形.
∵PD=15,PA=9,
∴AD=12.
∵DP切⊙O于D,
∴BD⊥DP.
∴∠PDB=90°.
∵∠P+∠ADP=∠ADP+∠ADB=90°,
∴∠P=∠ADB.
∵tan∠P===,
∴tan∠ADB==.
∴AB=AD?tan∠ADB==16;

(2)(如图2)
∵过点E作直线EF,交PB于点F,并将四边形PBCD的周长平分,
AB=16,AD=12,
∴四边形PBCD的周长为:15+16+12+16+9=68,
∴PE+PF=34,
∵PE=x,
∴PF=34-x,
EN=PE?sin∠P=x.
设S△PEF=y,
∴y=EN?PF=×x?(34-x)=-x2+x(0<x<15);

(3)答:不可以.
证明:在折线DCB上任取一点E,连接EO并延长交AB于F.(如图3)
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD.
∴∠ODE=∠OBF.
∵OD=OB=r,∠DOE=∠FOB,
∴△ODE≌△OBF.
∴S△ODE=S△OBF
∴S梯形ADEF=S四边形ADOF+S△ODE=S四边形ADOF+S△OBF=S△ABD
同理,S梯形BCEF=S△BCD
∵S△BCD=S△ABD
∴直线EF所割矩形PBCD面积相等.
由△ODE≌△OBF可得DE=BF.
∴DE+AD+AF=BF+AD+AF=AD+AB,
BF+BC+CE=DE+BC+CE=BC+CD.
∵AD=BC,AB=CD,
∴直线EF所割矩形PBCD周长相等.
∵这样的E点无数
而直线F″E″不能平分三角形DPA的周长和面积,
∴不存在BF(如图4).
解析分析:(1)由四边形是圆内接矩形可知,∠PAD=90°.根据勾股定理便可求出AD的长.
因为PD是⊙O的切线,所以根据切线的性质和直径所对的圆周角是90°构造直角三角形,应用三角函数即可求出AD与AB的长;
(2)因为PE=x,所以根据EN=PE?sin∠P=x.建立起EN和x之间的关系,利用三角形的面积公式求出y关于x的函数关系式;
(3)过O作直线EF,利用矩形的性质,S△ODE=S△OBF,S△BCD=S△ABD,可推出直线EF所割矩形PBCD面积相等.
由△ODE≌△OBF可得DE=BF,又因为AD=BC,AB=CD,所以可计算出直线EF所割矩形ABCD周长相等.

点评:此题不仅考查了求圆的弦长等基础知识,还考查了利用面积建立函数关系式、探索与圆相关的四边形的周长和面积的等量关系等内容,有一定的开放性,旨在考查同学们的探索发现能力.
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