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已知四边形ABCD是矩形 BC>AB 直线MN分别与AB BC交于E F两点 P为对角线AC上一动

时间:2023-06-15 03:50:42

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已知四边形ABCD是矩形 BC>AB 直线MN分别与AB BC交于E F两点 P为对角线AC上一动

问题补充:

已知四边形ABCD是矩形,BC>AB,直线MN分别与AB,BC交于E,F两点,P为对角线AC上一动点(P不与A,C重合).

(1)当点E,F分别为AB,BC的中点时,(如图1)问点P在AC上运动时,点P,E,F能否构成直角三角形?若能,共有几个?请在图中画出所有满足条件的三角形.

(2)若AB=3,BC=4,P为AC的中点,当直线MN的移动时,始终保持MN∥AC,(如图2)求△PEF的面积S△PEF与FC的长x之间的函数关系式.

答案:

解:(1)能.以EF为直径作圆,圆与AC的交点就是P点,P点位置如图所示:

∴共有4个:①∠PEF=90°;②∠PFE=90°;③∠EPF=90°(两种);

(2)在矩形ABCD中

∵AB=3,BC=4,

∴AC=5.

∵S△ABC=?BC?AB,

∴S△ABC=6.

∵FC=x,

∴BF=4-x.

在△ABC中

∵EF∥AC,

∴△BEF∽△BAC.

∴.

∴.

∴S△BEF=6×=(x-4)2.

∵PA=PC,EF∥AC,

∴S△AEP=S△CPF=FC?CP?sin∠ACB.

∵sin∠ACB=,

∴S△AEP=×x×=x.

∴S△PEF=S△ABC-(S△BEF+S△AEP+S△CFP)

=6-[(x-4)2+x+x]

=-x2+x(0<x<4).

解析分析:(1)共有四个:①∠PEF=90°;②∠PFE=90°;③∠EPF=90°(两种),此种情况,可以EF为直径作圆,圆与AC的交点就是P点.

(2)由于三角形PEF的面积无法直接求出,可用三角形ABC的面积减去三角形AEP、BEF、CFP三个小三角形的和来求.

三角形BEF的面积可用三角形ABC的面积和它们的相似比来求出.

由于P是AC中点,而MN∥AC,根据等底等高的三角形面积相等可得出三角形AEP和CPF的面积相等,因此只需求出三角形FCP的面积即可.三角形PCF中,CF的长已知了为x,CF边上的高可用PC的长和∠ACB的正弦值求出.

由此可得出三角形PEF的面积S与x的函数关系式.

点评:本题主要考查了矩形的性质、图形面积的求法以及二次函数的应用等知识点.

已知四边形ABCD是矩形 BC>AB 直线MN分别与AB BC交于E F两点 P为对角线AC上一动点(P不与A C重合).(1)当点E F分别为AB BC的中点时 (

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