已知点E是边长为2的正方形ABCD的AB边的延长线上一点,P为边AB上的一个动点(不与A、B重合),直线PF⊥PD,∠EBC的平分线与PF交于点Q.(1)如图1,当P

发布时间:2020-08-08 16:22:43

已知点E是边长为2的正方形ABCD的AB边的延长线上一点,P为边AB上的一个动点(不与A、B重合),直线PF⊥PD,∠EBC的平分线与PF交于点Q.
(1)如图1,当P为AB的中点时,求PD的长,并比较PD与PQ长的大小;
(2)如图2,在点P运动过程中,PD与PQ长的大小关系会发生变化吗?为什么?
(3)设PB=x,△BPQ和△PAD的面积分别是S1、S2,又y=,试求y与x之间的函数关系式,并判断y随PB的变化而怎样变化?

网友回答

解:(1)当P为AB的中点时,PA=1,AD=2,
由勾股定理PD==.
如图,取AD中点M,连PM,则DM=PB=1,AM=AP=1,
∴∠AMP=45°,∴∠PMD=135°.
∵BQ为直角∠EBC的角平分线,∴∠QBE=45°,∴∠PBQ=135°.
∴∠PBQ=∠DMP
又∵PF⊥PD,∠DPA+∠FPH=90°
在Rt△PAD中∠DPA+∠PDA=90°,∴∠PDM=∠QPB
∴△PDM≌△QPB,∴PD=PQ
(2)在点P运动过程中,PD=PQ仍然成立.
证明:在点P运动过程中,设BP=x(0<x<2),则PA=2-x≠0,
同样,在AD取点N,使DN=PB=x,则NA=PA=2-x,连PN,则△PAN为等腰直角三角形,故
∠PNA=45°
∴∠PND=135°,
∴∠PND=∠QBP.
又由(1)知∠QPB=∠PDN,
∴△PDN≌△QPB,
∴PD=PQ.

(3)作QH⊥AB于H,则Rt△PDA≌Rt△QPH,即QH=PA=2-x,


∴y=
故知y随PB的增大而减小(或减小而增大).
解析分析:(1)PA=1,AD=2,由勾股定理PD=,取AD中点M,连PM,则DM=PB=1,AM=AP=1可通过求得∠PBQ=∠DMP,∠PDM=∠QPB证明△PDM≌△QPB继而推出PD=PQ.
(2)在点P运动过程中,设BP=x(0<x<2),则PA=2-x≠0,在AD取点N,使DN=PB=x,则NA=PA=2-x,连PN,则△PAN为等腰直角三角形,求出∠PND=∠QBP再由(1)知∠QPB=∠PDN所以可证明△PDN≌△QPB?PD=PQ
(3)根据(2)表示出S1=PB×QH、S2=AP×AD,y===,所以Y随PB的变大而减小.

点评:本题主要考查三角形的全等及正方形的性质,注意在变化中寻找不变,深挖条件.
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