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如图,在等腰直角三角形ABC中,O是斜边AC的中点,P是斜边AC上的一个动点,D为射线BC上的一点,且PB=PD,过D点作AC边上的高DE.
(1)求证:PE=BO;
(2)设AC=8,AP=x,S△PBD为y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)是否存在这样的P点,使得△PBD的面积是△ABC面积的
3
8
?如果存在,求出AP的长;如果不存在,请说明理由.
人气:203 ℃ 时间:2020-02-02 19:35:09
解答
(1)P在AO上(如图1):
∵在等腰直角三角形ABC中,O是斜边AC的中点
∴BO⊥AC
∵DE⊥AC
∴∠POB=∠DEP=90°(1分)
∵PB=PD
∴∠PBD=∠PDB,
∵∠OBC=∠C=45°,
∴∠OBP+∠OBC=∠PDB=∠CPD+∠PCD,
∵∠PBD=∠PDB,
∴∠PB0=∠DPE(2分)
∴△POB≌△DEP(AAS)
∴PE=BO(1分)
P在OC上(如图2):
∵在等腰直角三角形ABC中,O是斜边AC的中点
∴BO⊥AC
∵DE⊥AC
∴∠POB=∠DEP=90°
∵PB=PD
∴∠PBD=∠PDB
∵∠C=∠DCE=∠CDE=45°
∴∠PB0=∠DPE(1分)
∴△POB≌△DEP(AAS)
∴PE=BO(1分)
(2)P在AO上(如图1):
由△POB≌△DEP得BO=PE=4,
∴PO=DE=EC=4-x,(1分)
∴S△PBD=SPBDE-S△PDE=S△PBO+SOBDE-S△PDE=SOBDE=S△OBC-S△DEC
∴S△PBD=
1
2
×4×4−
1
2
×(4−x)2
1
2
(8x−x2)(0<x≤4)
(2分)
P在OC上(如图2):
由△POB≌△DEP得BO=PE=4,
∴PO=DE=EC=x-4,(1分)
∴S△PBD=S△PBC+S△PDC=S△PBC+S△PDE-S△CDE=S△PBC+S△POB-S△CDE
=S△OBCS△DEC
1
2
×4×4−
1
2
×(x−4)2
1
2
(8x−x2)(4<x<8)
(2分)
S△PBD
1
2
(8x−x2)(0<x<8)

即y=
1
2
(8x-x2),(0<x<8);
(3)S△ABC=16,S△PBD
1
2
(8x−x2)
要使得△PBD的面积是△ABC面积的
3
8

只要
1
2
(8x−x2)=
3
8
×16
,解方程得x1=2,x2=6,(2分)
即当AP等于2或6时,△PBD的面积是△ABC面积的
3
8

注:(2)中的S△PBD的求解可以直接用面积计算,而且不需分类讨论,可酌情给分)
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