如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=5,D是BC边上一点,CD=3,点P在边AC上(点P与A、C不重合),过点P作PE∥BC,交AD于点E.(1)设

发布时间:2020-07-30 05:04:19

如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=5,D是BC边上一点,CD=3,点P在边AC上(点P与A、C不重合),过点P作PE∥BC,交AD于点E.
(1)设AP=x,DE=y,求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(2)当以PE为半径的⊙E与DB为半径的⊙D外切时,求∠DPE的正切值;
(3)将△ABD沿直线AD翻折,得到△AB′D,连接B′C.如果∠ACE=∠BCB′,求AP的值.

网友回答

解:(1)∵在Rt△ABC中,AC=4,CD=3,
∴AD=5,
∵PE∥BC,
∴,
∴,
∴AE=x,
∴DE=5-x,
即y=5-x,(0<x<4);

(2)当以PE为半径的⊙E与DB为半径的⊙D外切时,有DE=PE+BD,即5-x=x+2,
解之得x=,
∴PC=,
∵PE∥BC,
∴∠DPE=∠PDC,
在Rt△PCD中,
tan∠PDC===;
∴tan∠DPE=;

(3)延长AD交BB′于F,则AF⊥BB′,连接CE,
则∠ACD=∠BFD,
∵∠ADC=∠FDB,
∴∠CAD=∠FBD,
∴△ACD∽△BFD,
∴BF=,
∴BB′=,
∵∠ACE=∠BCB′,∠CAE=∠CBB′,
∴△ACE∽△BCB′,
∴AE=,
∴t=AP=.

解析分析:(1)首先根据勾股定理求得AD的长,又由平行线分线段成比例定理求得DE的长,则可得y与x的关系;(2)因为当以PE为半径的⊙E与DB为半径的⊙D外切时,有DE=PE+BD,所以可以求得x的值,即可求得PC的长,则在Rt△PCD中,根据三角函数的性质即可求得tan∠DPE的值;(3)首先由有两角对应相等的三角形相似,即可证得:△ACD∽△BFD与△ACE∽△BCB′,又由相似三角形对应边成比例,即可求得AP的值.

点评:此题考查了相似三角形的判定与性质,以及旋转的性质,三角函数等知识.此题难度适中,解题的关键是注意数形结合思想的应用.
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