题目内容
【题目】如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,P是线段BC上任意一点,以点P为圆心PB为半径的圆与线段AB相交于点Q(点Q与点A、B不重合),∠CPQ的角平分线与AC相交于点D.
(1)如果DQ=PB,求证:四边形BQDP是平行四边形;
(2)设PB=x,△DPQ的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(3)如果△ADQ是以DQ为腰的等腰三角形,求PB的长.
【答案】(1) 见解析;(2); (3)4或或
【解析】
(1)根据角平分线的性质得到∠CPD=∠QPD,由DQ=PB=PQ得到∠QDP=∠QPD推出DQ∥BP,再根据DQ=BP推出四边形BQDP是平行四边形;
(2)先根据勾股定理求出AB=10,过点P作PH⊥AB于H,证明△BHP∽△BCA,求出BH=,HP=,根据同位角相等证明PD∥AB得到CD=,过点Q作QE⊥AC于E,利用三角函数求出QE=,再根据即可求出函数解析式,根据图形中各边都大于0得到不等式组求出x的取值范围;
(3)设PB=a,过点P作PH⊥AB,由(2)可知BQ=,则AQ=10-,分三种情况:①当AD=DQ时,②当AQ=DQ时,③当AD=AQ=10-时,分别求出a即可.
(1)∵∠CPQ的角平分线与AC相交于点D,
∴∠CPD=∠QPD,
∵DQ=PB=PQ,
∴∠QDP=∠QPD,
∴∠QDP=∠CPD,
∴DQ∥BP,
∵DQ=BP,
∴四边形BQDP是平行四边形;
(2)∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=10,
过点P作PH⊥AB于H,
∴∠BHP=∠C=90°,
∵∠B=∠B,
∴△BHP∽△BCA,
∴,
∴,
∴BH=,HP=,
∴BQ=2BH=,
∵PB=PQ,
∴∠B=∠BQP,
∵∠CPQ=2∠CPD=∠B+∠BQP,
∴∠CPQ=∠B,
∴PD∥AB,
∴,
∴,
∴CD=,
∴,
过点Q作QE⊥AC于E,
∵AQ=10-,
∴QE=,
∴
=
=
∵,解得,
∴;
(3)设PB=a,
过点P作PH⊥AB,由(2)可知BQ=,∴AQ=10-,
①当AD=DQ时,如图,过点D作DF⊥AB于F,则AF=,
∴,
∴CD=,
∵PD∥AB,
∴,
∴,
解得a=4,
②当AQ=DQ时,过点Q作QM⊥AC于M,
∴AM===,
∴AD=2AM=,
∴CD=6-AD=,
∵PD∥AB,
∴,
∴,
解得a=;
③当AD=AQ=10-时,则CD=6-AD=-4,
∵PD∥AB,
∴,
∴,
解得a=.