如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=2,BC=4,点M是AD的中点,△MBC是等边三角形.
(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形;
(2)点P是线段BC上任意一点,连接MP,作∠MPQ=60°,交MC于点Q,求MQ的最小值;
(3)在(2)中:
①当MQ取最小值时,判断△PQC的形状,并说明理由;
②点P在何处时,以点P、M和点A、B、C、D中的两个点为顶点的四边形是平行四边形?并指出符合条件的平行四边形的个数.
网友回答
(1)证明:∵△MBC是等边三角形,
∴MB=MC,∠MBC=∠MCB=60°,
∵M是AD中点,∴AM=MD
∵AD∥BC,
∴∠AMB=∠MBC=60°,∠DMC=∠MCB=60°.
∴△AMB≌△DMC
∴AB=DC
∴梯形ABCD是等腰梯形.
(2)在等边三角形MBC中,MB=MC=BC=4,∠MBC=∠MCB=60°,∠MPQ=60°,
∴∠BMP+∠BPM=∠BPM+∠QPC=120°,
∴∠BMP=∠QPC
∴△BMP∽△CPQ,
∴
令PC=x,MQ=y,则BP=4-x,QC=4-y
∴=
∴y=x2-x+4=(x-2)2+3,即MQ的最小值为3
(3)①△PQC为直角三角形
由(2)知,当MQ取最小值时,x=PC=2.
∴P是BC的中点,MP⊥BC,而∠MPQ=60°,
∴∠CPQ=30°
∴∠PQC=90°
②当BP=1时,有BP平行且等于AM,BP平行且等于MD,则四边形ABPM四边形MBPD均为平行四边形.
当BP=3时,又PC平行且等于AM,PC平行且等于MD,
则四边形MPCD和四边形APCM均为平行四边形.
∴当BP=1或BP=3时,以点P、M和A、B、C、D中的两个点为顶点的四边形是平行四边形,
此时平行四边形有4个.
解析分析:(1)利用全等三角形的性质求出AB=DC;
(2)利用相似三角形的性质=,列出方程求出一个关于MQ值的函数求最小值即可.
点评:此题主要考查三角形的全等相似性质以及平行四边形的判定,求函数最小值等知识点.