已知:如图,矩形ABCD中,CH⊥BD于点H,P为AD上的一个动点(点P与点A、D不重合),CP与BD交于点E,若,DH:CD=5:13,设AP=x,四边形ABEP的

发布时间:2020-08-05 18:54:24

已知:如图,矩形ABCD中,CH⊥BD于点H,P为AD上的一个动点(点P与点A、D不重合),CP与BD交于点E,若,DH:CD=5:13,设AP=x,四边形ABEP的面积为y.
(1)求BD的长;
(2)求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)当四边形ABEP的面积是△PED面积的5倍时,连接PB,判断△PAB与△PDC是否相似?如果相似,求出相似比;如果不相似,请说明理由.

网友回答

解:(1)∵DH:CD=5:13,
∴设DH=5k(k>0),则CD=13k
∵CH⊥BD于点H
在Rt△CHD中,
根据勾股定理,CH2+DH2=CD2
∴CH=
=12k
∵CH=
∴12k=
∴k=
∴DC=5,DH=
∵四边形ABCD是矩形
∴∠BCD=90°
∴DC2=DH?BD
∴BD==13.

(2)Rt△BCD中,根据勾股定理,BC==12
∴AD=12
∵AP=x
∴PD=12-x
过E点作EF⊥AD于点F,延长FE交BC于点M
则EM⊥BC
∵AD∥BC
∴△EDP∽△EBC
∵EF+EM=5
∴EM=5-EF

∴EF=
∴S△PED=(12-x)?=
∵S△ABD=AB?AD==30
又∵S四边形ABEP=S△ABD-S△PED
∴y=30-
其中0<x<12

(3)∵S四边形ABEP=S△ABD=25
∴30-=25
整理,得
x2-22x+96=0
解得x1=6,x2=16
经检验x1=6,x2=16是原方程的根,但x2=16不合题意舍去.
∴x=6
∴AP=6
当AP=6时,P为AD中点
连接PB
则△PAB≌△PDC(如图2)
∴△PAB与△PDC相似,相似比为1.


解析分析:(1)根据DH、CD的比例关系,可用未知数表示出它们的长,由勾股定理可得到CH的表达式,已知了CH的长,即可求得CD、DH的长;在Rt△CBD中,CH⊥BD于H,由射影定理即可求得BD的长;
(2)Rt△BCD中,根据勾股定理易求得BC的长,即可得到PD的表达式;过E点作EF⊥AD于点F,延长FE交BC于点M,则EF、EM分别是△DPE、△BCE的高,易证得这两个三角形相似,根据相似三角形的对应线段成比例即可得到EF、EM的比例关系式,联立EF+EM=CD=5,即可求得EF的长,进而可得到△PED的面积;由于四边形APEB的面积是△ABD和△PED的面积差,由此的求得y、x的函数关系式;
(3)当四边形ABEP的面积是△PED面积的5倍时,那么其面积是△ABD的,由此可求得四边形ABEP的面积,代入(2)的函数关系式中,即可求得AP的长,进而可根据AP、PD、AB、CD的长来判断出△PAB与△PDC是否相似.

点评:此题主要考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形、全等三角形的判定和性质等知识的综合应用能力,综合性强,难度较大.
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