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如图,四边形ABCD中,AD=CD,∠DAB=∠ACB=90°,过点D作DE⊥A...

如图,四边形ABCD中,AD=CD,∠DAB=∠ACB=90°,过点D作DE⊥AC,垂足为F,DE与AB相交于点E.已知AB=15cm,BC=9cm,P是射线DE上的动点.设DP=xcm(x>0),四边形BCDP的面积为ycm2
(1)求y关于x的函数关系式;
(2)当x为何值时,△PBC的周长最小,并求出此时y的值.

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(1)根据DE⊥AC得到∠DFC=∠FCB=90°,从而得到四边形BCDP是梯形,然后在Rt△ABC中利用AC2+BC2=AB2求得AC,从而得到CF=AF=6,然后表示出y与x之间的函数关系即可; (2)根据BC=9(定值),得到要使△PBC的周长最小,只需PB+PC最小,根据点P是线段AC垂直平分线上的点得到PA=PC,从而得到PB+PC=PB+PA,故只要求PB+PA最小.然后分△DAE∽△ACB和△AFE∽△ACB即可求得AE的长. 【解析】 (1)∵DE⊥AC, ∴∠DFC=∠FCB=90°. ∴BC∥DF, ∴四边形BCDP是梯形. 在Rt△ABC中,AC2+BC2=AB2, ∴. 在△ACD中,∵DA=DC,DF⊥AC, ∴CF=AF=6, ∴(x>0). (2)∵BC=9(定值).理由如下: ∴要使△PBC的周长最小,只需PB+PC最小. ∵点P是线段AC垂直平分线上的点, ∴PA=PC, ∴PB+PC=PB+PA,故只要求PB+PA最小. 如图,显然当P与E重合时PB+PA最小, 此时x=DP=DE,PB+PA=AB, 在△DAE和△ABC中, ∵BC∥DF, ∴∠AEF=∠B, ∵∠DFA=∠ACB=90°, ∴△DAE∽△ACB, ∴, 即, 在△AFE和△ACB中 ∵∠FAE=∠CAB,∠AFE=∠ACB=90°, ∴△AFE∽△ACB, ∴, 即, ∴AE=. 在Rt△ADE和△CAB中 ∵∠AEF=∠B, ∴tan∠AEF=tan∠B, ∴即, ∴AD=10, ∴. ∴当时,△PBC的周长最小,此时.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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