在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,CD=4,CB=3,∠A=45°,P、Q分别是边AB、CD上的动点,(点P不与点A、B重合),且有BP=2CQ.(

发布时间:2020-08-06 23:25:46

在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,CD=4,CB=3,∠A=45°,P、Q分别是边AB、CD上的动点,(点P不与点A、B重合),且有BP=2CQ.
(1)求AB的长;
(2)连接BD交PQ于E,当PQ⊥BD时,求CQ的长;
(3)以C为圆心,CQ为半径作⊙C,以P为圆心,以PA的长为半径作⊙P.当⊙C和⊙P相切时,求CQ的长.

网友回答

解:(1)如图1,过点D作DF⊥AB于F,
∵AB∥CD,∠ABC=90°,CD=4,CB=3,
∴BF=CD=4,DF=BC=3,
∵∠A=45°
∴AF=DF=3,
∴AB=AF+FB=4+3=7;

(2)设CQ=x,则PB=2x,DQ=4-x,BD=5,
当PQ⊥BD时,
易证Rt△DEQ∽Rt△DCB,
∴=,即=,
∴DE=(4-x),
∴BE=5-(4-x)=,
易证Rt△DEQ∽Rt△BEP,
∴,
∴,解得,x=4(舍去),
∴CQ=;

(3)设CQ=x,则PB=2x,PA=7-2x,
当⊙C和⊙P外切时,如图2,PC=7-x,
在Rt△PBC中,PB2+BC2=PC2,
∴4x2+9=(7-x)2
解得:x=2,(舍去);
当⊙C和⊙P内切时,如图3,PC=7-3x,
在Rt△PBC中,PB2+BC2=PC2,
∴4x2+9=(7-3x)2
解得:,(舍去),
∴当⊙C和⊙P相切时,CQ=2或CQ=.
解析分析:(1)如图1,过点D作DF⊥AB于F,得到BF=CD=4,DF=BC=3,而∠A=45°,则AF=DF=3,即可得到AB的长;
(2)设CQ=x,则PB=2x,DQ=4-x,BD=5,当PQ⊥BD时,易证Rt△DEQ∽Rt△DCB,利用相似比可表示DE,即DE=(4-x),则BE=5-(4-x)=,又可证出Rt△DEQ∽Rt△BEP,利用相似比得到关于x的方程,解方程即可;
(3)设CQ=x,则PB=2x,PA=7-2x,分类讨论:当⊙C和⊙P外切时,如图2,PC=7-x,利用勾股定理得到4x2+9=(7-x)2;当⊙C和⊙P内切时,如图3,PC=7-3x,利用勾股定理得到4x2+9=(7-3x)2.然后分别解方程得到满足条件的x的值即可.

点评:本题考查了两圆相切的性质:相切两圆的圆心距等于两圆的半径之和.也考查了三角形相似的判定与性质、一元二次方程的解法以及分类讨论思想的运用.
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