在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1.过点B作直线EF⊥BC,点P为线段AB上一动点(与点A,B均不重合),过点P作MN∥BC并交AC于点M,交EF于点N,作PD⊥PC,交直线EF于点D.
(1)若点D在线段NB上(如图1)求证:△PCM≌△DPN;
(2)若点D在线段NB延长线上(如图2)且BP=BD,求AP的长;
(3)设AP=x,且P、C、D、B为顶点的四边形的面积为y,请直接写出y与x的函数关系式.
网友回答
(1)证明:∵∠ACB=90°,EF⊥BC,
∴AC∥EF.
又∵MN∥BC,
∴四边形MCBN是矩形,
∴∠PMC=∠DNP=90°,MC=NB.
∵在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠CBA=∠CAB=45°.
∴∠PBN=∠NPB=45°,
∴NP=NB.
∴MC=NP.
又∵PD⊥PC,
∠MCP=∠DPN(同角的余角相等).
在△PCM与△DPN中,,
∴△PCM≌△DPN(ASA);
解:(2)∵在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1.
∴AB=.
同(1):四边形MCBN是矩形,△PCM≌△DPN(ASA),则MC=NB,MP=ND.
∵∠A=∠PBN=45°,
∴∠MPB=∠A=45°,∠PBN=∠BPN=45°,
∴AM=PM,PN=NB,
∴AP=AM,BP=BN=MC.
∵BP=BD,
∴ND=NB+BD=MC+MC=MP=AM,即1-AM+(1-AM)=AM,
解得,AM=,
∴AP=AM=1;
(3)①若点D在线段NB上(如图1),S四边形PCBD=S矩形MCBN-2S△PMC=1×(1-x)-2××(1-x)×x=x2x+1,即y=x2x+1;
②若点D在线段NB延长线上(如图2),连接CD.
S四边形PCBD=S梯形MCDN-S△PMC-S△PNB=(MC+AM)?BC-AM?MC-MC?MC=×1×1-×
x×(1-x)-(1-x)(1-x)=x,即y=x.
解析分析:(1)易知四边形MCBN是矩形,△PNB是等腰直角三角形.矩形的对边MC=NB.等腰直角△PNB的两直角边PN=NB,即PN=CM;然后根据同角的余角相等证得∠MCP=∠NPB;最后由全等三角形的判定定理ASA证得△PCM≌△DPN;
(2)易知四边形MCBN是矩形,△PNB、△AMP是等腰直角三角形.根据全等三角形(△MCP≌△NDP)的对应边相等、勾股定理来求线段AP的长度.
(3)需要分类讨论:若点D在线段NB上(如图1),写出y与x的函数关系式;若点D在线段NB延长线上(如图2),写出y与x的函数关系式.
点评:本题考查了等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识点.解答(3)题时,要分类讨论,以防漏解.