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在矩形ABCD中,点P是边AD上的动点,连接BP,线段BP的垂直平分线交边BC于...

在矩形ABCD中,点P是边AD上的动点,连接BP,线段BP的垂直平分线交边BC于点Q,垂足为点M,连接QP(如图).已知AD=13,AB=5,设AP=x,BQ=y.

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(1)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;

(2)当以AP长为半径的⊙P和以QC长为半径的⊙Q外切时,求x的值;

(3)点E在边CD上,过点E作直线QP的垂线,垂足为F,如果EF=EC=4,求x的值.

 

【解析】 (1)根据题意,得AP=x,BQ=y,AB=5,, ∵QM是线段BP的垂直平分线,∴。 易得△ABP∽△MQB,∴,即。 化简,得。 ∴y关于x的函数解析式为,x的取值范围为。 (2)根据题意,⊙P和⊙Q的圆心距PQ=BQ= y,⊙P的半径为,⊙Q的半径为, 若⊙P和⊙Q外切,则,即。 代入,得 解得 。 ∴当以AP长为半径的⊙P和以QC长为半径的⊙Q外切时,。 (3)∵EF=EC=4,且EF⊥PQ,EC⊥BC, ∴PQ和BC是以点E 为圆心,4为半径圆的两条切线。 连接EQ, 易得,△ABP∽△CEQ,∴。 ∵AB=5,AP=x,CE=4,CQ=, ∴ ,即。 代入,得 整理,得,解得。 ∴满足条件的x值为:或。 【解析】 试题分析:(1)由△ABP∽△MQB列比例式即可得y关于x的函数解析式。 当y=13时,,解得,此为x的最小值;最大值为13。因此,x的取值范围为。 (2)若⊙P和⊙Q外切,圆心距等于两半径之和,据此列式化简代入(1)的函数关系式求解。 (3)根据题意,PQ和BC是以点E 为圆心,4为半径圆的两条切线,从而可得△ABP∽△CEQ,据此列比例式简代入(1)的函数关系式求解。
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