如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=DC=CB=2,点P是AD上一动点,点Q是线段AB上一动点且AP=AQ,在等腰梯形ABCD内以PQ为一边作

发布时间:2020-07-30 01:33:35

如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=DC=CB=2,点P是AD上一动点,点Q是线段AB上一动点且AP=AQ,在等腰梯形ABCD内以PQ为一边作矩形PQMN,点N在CD上.设AQ=x,矩形PQMN的面积为y.
(1)求等腰梯形ABCD的面积;
(2)求y与x之间的函数关系式;
(3)当x为何值时,矩形PQMN是正方形;
(4)矩形PQMN面积最大时,将△PQN沿NQ翻折,点P的对应点为点P’,请判断此时△BMP’的形状.

网友回答

解:(1)过C作CE∥AD交AB于E,CF⊥AB于F,
∵DC∥AB,CE∥AD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∴AE=CD=2,AD=CE=BC,∠A=∠CEB=60°,
∴△CEB是等边三角形,
∴BE=CE=2,
∴AB=4,BF=EF=1,
由勾股定理得:CF=,
??????????????????????


(2)如图(2):
由题知,AP=AQ=x,∠A=60°,△APQ为等边三角形,
则PQ=x,
∵∠NPQ=90°,∠APQ=60°,
∴∠DPN=30°,
又∠D=120°,
∴∠DNP=30°,
则DP=DN=2-x,
作DE⊥PN于点E,
在Rt△DPE中,DP=2-x,∠DPE=30°,
则,
∵DP=DN,DE⊥PN,
则PN=,

∴y与x的函数关系式是y=-x2+2x.

(3)由题意得,PQ=PN,
∴,

∴当x=3-时,矩形PQMN是正方形.

(4),
当x=1时,,
∠AQP=60°,
∠PQN=60°,
∠NQB=60°,
∴P′在AB上,
又QP=QP′=1,
∴AP′=2,
MP′=P′Q=1,BP′=2,
过M作MH⊥AB于H,连接QN,
∵MN=2,MQ=,
∴由勾股定理得:QN=2,∠NQM=30°,
∴∠MQB=60°-30°=30°,
∴MH=,QH=,
∴BH=4-1-=,
由勾股定理得:BM=,
在Rt△BMQ中,,
∴△BMP′为直角三角形.
解析分析:(1)过C作CE∥AD交AB于E,CF⊥AB于F,根据平行四边形的性质和判定求出AE、CE,得出等边三角形CEB,求出高SF的长即可;(2)根据等边三角形的性质和判定求出PQ=x,DP=2-x,作DE⊥PN于点E,求出∠DPE=30°,求出DE,根据勾股定理求出PN,根据面积公式求出即可;(3)根据正方形的性质得出PQ=PN,代入求出x即可;(4)求出x值,根据x的值求出∠AQP=∠PDN=∠BQN=60°,过M作MH⊥AB于H,连接QN,求出MH、BM、P′M、BP′的值,根据勾股定理的逆定理求出即可.

点评:本题综合考查了等腰梯形的性质,矩形的性质,勾股定理的逆定理,勾股定理,二次函数的最值,翻折变换,正方形的判定等知识点的应用,此题是一道难度较大的题目,综合性比较强,对学生提出了较高的要求,通过做此题培养了学生的分析问题和解决问题的能力.
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