如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=8,P是对角线AC上一动点,连接PD,过点P作PE⊥PD交线段BC于E,设AP=x.(1)求PD:PE的值;(2)设DE2=y,

发布时间:2020-08-08 04:44:49

如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=8,P是对角线AC上一动点,连接PD,过点P作PE⊥PD交线段BC于E,设AP=x.
(1)求PD:PE的值;
(2)设DE2=y,试求出y与x的函数关系式,并求x取何值时,y有最小值;
(3)当△PCD为等腰三角形时,求AP的长.

网友回答

解:(1)过P作MN⊥BC交BC、AD于N、M,则MN∥CD.
∴,
∴,,
∴,.
∵∠MPD+∠MDP=∠MPD+∠NPE=90°,
∴∠MDP=∠NPE.
又∵∠DMP=∠PNE=90°,
∴△DMP∽△PNE.
∴,
∴PD:PE=2:1;

(2)∵PM=x,
∴.
∵CN=,,
∴.
∵DE2=CD2+CE2,
∴.
当DP⊥AC时y有最小值,可求AP=,即当x=时,y有最小值.

(3)当PD=PC时,则AP=;
当CP=CD时,则AP=;
当DP=DC时,则AP=.
解析分析:(1)此题要通过构建相似三角形求解,过P作MN⊥BC于N,交AD于M,若AP=x,通过△APM∽△ACD即可得到PM、DM的表达式,同理可求得PN、CN表达式,由于PD⊥PE,可证得△PDM∽△EPN,根据相似三角形的对应边的比相等,即可得到PD:PE的值.
(2)由于△DPE是直角三角形,即可由勾股定理求得DE2的表达式,也就得到了关于y、x的函数关系式,根据函数的性质即可求出y的最小值及对应的x的值.
(3)在上面两个题中,已经求得了PD、PC的表达式,可根据:
①PD=PC,②PD=DC,③PC=CD,三个不同的等量关系,列方程求出对应的x的值,即AP的长.

点评:此题主要考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理以及等腰三角形的构成条件等重要知识,同时还考查了分类讨论的数学思想,难度较大.
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