如图,Rt△ABC中,∠C=Rt∠,AC=BC=2,E,F分别为AC,AB的中点,连接EF.现将一把直角尺放在给出的图形上,使直角顶点P在线段EF(包括端点)上滑动,

发布时间:2020-08-05 04:42:10

如图,Rt△ABC中,∠C=Rt∠,AC=BC=2,E,F分别为AC,AB的中点,连接EF.现将一把直角尺放在给出的图形上,使直角顶点P在线段EF(包括端点)上滑动,直角的一边始终经过点C,另一边与BF相交于G,连接AP.
(1)求证:PC=PA=PG;
(2)设EP=x,四边形BCPG的面积为y,求y与x之间的函数解析式,现有三个数,,试通过计算说明哪几个数符合y值的要求,并求出符合y值时的x的值;
(3)当直角顶点P滑动到点F时,再将直角尺绕点F顺时针旋转,两直角边分别交AC,BC于点M,N,连接MN.当旋转到使时,求△APM的周长.

网友回答

解:(1)∵E,F分别是AC,AB的中点,
∴EF=,EF∥BC,
∴EF垂直平分AC,
∴AP=PC,
∴∠ECP=∠EAP;
∵∠CPG=90°,
∴∠ECP+∠EPC=∠GPF+∠EPC,
∴∠ECP=∠GPF.
∵∠GPF+∠PGF=∠AFE=45°,
∠EAP+∠PAF=45°,
∴∠PGF=∠PAF.
∴PA=PG,
∴PA=PG=PG;

(2)过G作PF的垂线,垂足为H,(如图1)
∵∠ECP+∠EPC=90°,∠HPG+∠EPC=90°
∴∠ECP=∠HPG,PC=PG.
则Rt△PCE≌Rt△GPH(AAS),
∴GH=PE=x,
∴,
∴,或,
∵0≤x<1,
∴1<y≤.∴,不符合,
所以只有,
∴,4x2-8x+3=0,解得,,>1(舍去),
答当时,y的值为.
或①当时,,△<0,方程无实数解;
②当时,4x2-8x+3=0,解得,,>1(舍去),
所以当时,y的值为.
③当时,,解得<0(舍去),>1(舍去),所以不符合.

(3)连接CP,则CP⊥AB,(如图2,3)
∵AP=CP,∠A=∠PCN=45°,
∠APM+∠MPC=∠CPN+∠MPN=90°,
∴∠APM=∠CPN,△APM≌△CPN(ASA),
∴AM=CN,
则CM=BN,AM=CN=x,则CM=2-x,,
解得,,,即或;
∴,,
∴周长为或.
解析分析:(1)由E,F分别是AC,AB的中点,可得到EF是三角形的中位线,所以EF的长可求,根据垂直平分线的性质可证明AP=PC,再证明PA=PG即可证明:PC=PA=PG;
(2)过G作PF的垂线,垂足为H,首先证明Rt△PCE≌Rt△GPH(AAS),再进一步得到y和x的函数关系式为,或,因为0≤x<1,所以1<y≤.所以,不符合,所以只有,把代入计算求出符合题意的x值即可;
(3)连接CP,则CP⊥AB,因为AP=CP,∠A=∠PCN=45°,所以∠APM+∠MPC=∠CPN+∠MPN=90°,所以∠APM=∠CPN,△APM≌△CPN(ASA),所以AM=CN,则CM=BN,AM=CN=x,则CM=2-x,利用勾股定理进而得到关于x的方程,求出x的值即可求出△APM的周长.

点评:本题考查了三角形中位线的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理的运用以及一元二次方程的运用,题目的综合性很强,难度不小,对学生的解题能力要求很高.
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