题目内容
【题目】如图,已知矩形ABCD中,AB=8,AD=6, 点E是边CD上一个动点,连接AE,将△AED沿直线AE翻折得△AEF.
(1) 当点C落在射线AF上时,求DE的长;
(2)以F为圆心,FB长为半径作圆F,当AD与圆F相切时,求cos∠FAB的值;
(3)若P为AB边上一点,当边CD上有且仅有一点Q满∠BQP=45°,直接写出线段BP长的取值范围.
【答案】(1)DE=3;(2) ;(3)BP=12-12或6<BP≤
【解析】
(1)当点C落在射线AF上时,设DE=x,则EF=DE=x,CE=8-x,根据勾股定理,列出方程,即可求解;
(2)以F为圆心,FB长为半径作圆F,当AD与圆F相切时,设切点为M,连接FM,则FM⊥AD,过点F作FN⊥AB,设FM=x,则AN=FM=x,BF=FM=x,BN=8-x,根据勾股定理,列出方程,即可求解;
(3)以PB为底边作等腰直角三角形PMB,以点M为圆心,MP为半径作圆M,分三类:①当圆M与CD相切时,求出BP的值;②当圆M过点C时,求出BP的值;③当圆M过点D时,求出BP的值,进而,可求出BP的范围.
(1)当点C落在射线AF上时,如图1,
∵在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,△AED沿直线AE翻折得△AEF,
∴AF=AD=6,AC=,
∴CF=AC-AF=10-6=4,
设DE=x,则EF=DE=x,CE=8-x,
∵在RtCFE中,,
∴,解得:x=3,
∴DE=3;
(2)以F为圆心,FB长为半径作圆F,当AD与圆F相切时,如图2,
设切点为M,连接FM,则FM⊥AD,过点F作FN⊥AB,
设FM=x,则AN=FM=x,BF=FM=x,BN=8-x,
∵,
∴,解得:x=,
∴cos∠FAB==;
(3)以PB为底边作等腰直角三角形PMB,以点M为圆心,MP为半径作圆M,
①当圆M与CD相切时,如图3,切点为Q,此时,边CD上有且仅有一点Q满足∠BQP=45°,
连接QM,延长QM交PB于点H,则HQ⊥CD,HQ⊥PB,
∵PMB是等腰直角三角形,
∴设PH=BH=MH=x,则PM=QM=,
∵HQ=AD=6,
∴x+=6,解得:x=,
∴BP=2x=
②当圆M过点C时,如图4,此时,边CD上有两个点Q满足∠BQP=45°,
∵∠MPB=45°,∠PBC=90°,
∴BP=BC=6,
③当圆M过点D时,如图5,此时,边CD上有且仅有一点Q满足∠BQP=45°,
连接MD,过点M作MN⊥AD,MH⊥BP,
设PH=HM=HB=x,则MP=MD=,MN=AH=8-x,ND=6-x,
∵在RtMND中,,
∴,解得:x=,
∴BP=2×=,
综上所述:线段BP长的取值范围是:BP=12-12或6<BP≤.
图1 图2 图3
图4 图5