题目内容
【题目】如图,四边形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC,AD=AC,AB=6,BC=8.点P以每秒5个单位长度由点A沿线段AC运动;同时,线段EF以相同的速度由CD出发沿DA方向平移,与AC交于点Q,连结PE,PF.当点F与点B重合时,停止所有运动,设P运动时间为t秒.
(1)求证:△APE≌△CFP.
(2)当t<1时,若△PEF为直角三角形,求t的值.
(3)作△PEF的外接圆⊙O.
①当⊙O只经过线段AC的一个端点时,求t的值.
②作点P关于EF的对称点P′,当P′落在CD上时,请直接写出线段CP′的长.
【答案】(1)详见解析;(2)t=;(3)①t的值为和;②
【解析】
(1)利用勾股定理求出AD=AC=10,根据AD∥BC得到∠EAC=∠ACF,再根据AE=CP=10﹣5t即可证得结论;
(2)过点P作PM⊥AD于点M,延长MP交BC于N,证明四边形ABNM是矩形得到△PNC∽△ABC,求出PM=MN﹣PN=3t,NF=NC﹣FC=8﹣9t,由△APE≌△CFP得到PE=PF,由△EPF为直角三角形得到∠MEP=∠NPF,由此证明△EMP≌△PNF得到PM=NF,建立等式求出t;
(3)①分两种情况:当⊙O过点C时,连接CE,过点E作EM⊥AC于M.根据PE=PF证得∠PCE=∠PCF,再求出CE=AE=10﹣5t,CM=AM=AC=5,根据cos∠PCE=cos∠PCF即可求出t;当⊙O过点A时可得AF=FC=5t,根据cos∠PCE=cos∠PCF即可求出t;
②过点C作CH⊥AD于H,连接PP',交EF于点G,证明△PGQ∽△PP'C求出PQ,根据对顶角的性质及平行线的性质求出CQ=CF求出t,利用勾股定理求出EF,计算出FG、FQ求出QG即可求出答案.
解:(1)证明:∵AD∥BC,EF∥CD
∴四边形CDEF是平行四边形,∠EAC=∠ACF
∴ED=FC=5t
∵∠B=90°,AB=6,BC=8
∴AD=AC==10
∴AE=CP=10﹣5t
在△APE与△CFP中,
∴△APE≌△CFP(SAS)
(2)过点P作PM⊥AD于点M,延长MP交BC于N,
∴∠EMP=∠PNF=90°,MN∥AB
∴∠MEP+∠MPE=90°,四边形ABNM是矩形,△PNC∽△ABC
∴MN=AB=6,
∴PN=6﹣3t,NC=8﹣4t
∴PM=MN﹣PN=3t,NF=NC﹣FC=8﹣9t
∵△APE≌△CFP
∴PE=PF,
∵△EPF为直角三角形
∴∠EPF=90°
∴∠MPE+∠NPF=90°
∴∠MEP=∠NPF
在△EMP与△PNF中,
∴△EMP≌△PNF(AAS)
∴PM=NF
∴3t=8﹣9t
解得:t=
(3)①(ⅰ)当⊙O过点C时(如图2),连接CE,过点E作EM⊥AC于M.
∵PE=PF,
∴
∴∠PCE=∠PCF
∵AD∥BC
∴∠PCF=∠DAC
∴∠PCE=∠DAC,
∴CE=AE=10﹣5t,CM=AM=AC=5
∵cos∠PCE=cos∠PCF
∴ 即
解得:t=
(ⅱ)当⊙O过点A时(如图3),可得AF=FC=5t
∴cos∠FAP=cos∠PCF
∴ 即
解得:t=
综上所述,t的值为和
②过点C作CH⊥AD于H,连接PP',交EF于点G
∴G为PP'和EF的中点
∵P'在CD上,EF∥CD
∴△PGQ∽△PP'C
∴=
∴PQ=CQ=PC=
∵AC=AD
∴∠ACD=∠D
∴∠AQE=∠ACD=∠D=∠AEQ
∵∠AQE=∠CQF,∠AEQ=∠CFQ
∴∠CQF=∠CFQ
∴CQ=CF
∴
解得:t=
∴CF=,AE=10﹣=
∴,即FQ=EF
∵∠CHD=90°,CH=AB=6,DH=AD﹣AH=AD﹣BC=2
∴EF=CD=
∴FG=EF=,FQ=EF=
∴GQ=FG﹣FQ=
∴CP'=2GQ=.
【题目】小涛根据学习函数的经验,对函数的图像与性质进行了探究,下面是小涛的探究过程,请补充完整:
(1)下表是与的几组对应值
... | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 | ... | ||
... | -8 | -3 | 0 | m | n | 1 | 3 | ... |
请直接写出:=, m=, n=;
(2)如图,小涛在平面直角坐标系中,描出了上表中已经给出的部分对应值为坐标的点,再描出剩下的点,并画出该函数的图象;
(3)请直接写出函数的图像性质:;(写出一条即可)
(4)请结合画出的函数图象,解决问题:若方程有三个不同的解,直接写出的取值范围.