如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向点B运动,点Q从点C向点D运动,且保持AP=CQ.设AP=x.
(1)当PQ∥AD时,求x的值;
(2)当线段PQ的垂直平分线与BC边相交时,求x的取值范围;
(3)当线段PQ的垂直平分线与BC相交时,设交点为E,连接EP、EQ
,设△EPQ的面积为S,求S关于x的函数关系式,并写出S的取值范围.
(1)当PQ∥AD时,则
∠A=∠APQ=90°,∠D=∠DQP=90°,
又∵AB∥CD,
∴四边形APQD是矩形,
∴AP=QD,
∵AP=CQ,
AP=
CD=
×8=4,
∴x=4.
(2)如图,连接EP、EQ,则EP=EQ,设BE=y.
∴(8-x)
2+y
2=(6-y)
2+x
2,
∴y=
.
∵0≤y≤6,
∴0≤
≤6,
∴
≤x≤
.
(3)S
△BPE=
•BE•BP=
•
•(8-x)=
,
S
△ECQ=
•CE•CQ=
•(6-
)•x=
,
∵AP=CQ,
∴S
BPQC=
S矩形ABCD=24,
∴S=S
BPQC-S
△BPE-S
△ECQ=24-
-
,
整理得:S=
=
(x-4)
2+12(
≤x≤),
∴当x=4时,S有最小值12,
当x=
或x=
时,S有最大值
.
∴12≤S≤
.