题目内容
【题目】已知:矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点M、N分别在边AB、CD上,直线MN交矩形对角线AC于点E,将△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,且点P在射线CB上
(I)如图①,当EP⊥BC时,①求证CE=CN;②求CN的长;
(II)请写出线段CP的长的取值范围,及当CP的长最大时MN的长。
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【答案】(1)①见解析②
(2)O≤CP≤5,MN最大值为![]()
【解析】
(1)先由折叠得出∠AEM=∠PEM,AE=PE,再判断出AB∥EP,进而判断出CN=CE,再利用锐角三角函数即可得出CN的长;(2)先确定出PC的最大值和最小值的位置,即可得出PC的范围,最后用折叠的性质与勾股定理即可得出结论.
(1)①∵△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,
∴△AME≌△PME,
∴∠AME=∠PEM,AE=PE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB⊥BC,
∵EP⊥BC,
∴AB∥EP,
∴∠AME=∠PEM,
∴∠AEM=∠AME,
∴AM=AE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥AE,
∴![]()
∴CN=CE
②设CN=CE=x,
∵四边形ABCD是矩形,AB=4,BC=3,
∴AC=5,
∴PE=AE=5-x,
∵EP⊥BC,
∴
,
∴![]()
∴x=![]()
即CN=![]()
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,AB=4,BC=3,根据勾股定理得AC=5,
由折叠可知AE=PE,
由三角形的三边关系得,PE+CE>PC,
∴AC>PC,
∴PC<5,
∴点E是AC中点时,PC的最小为0,当点E和点C重合时,PC最大为AC=5,
∴O≤CP≤5,
如图,当点C、N、E重合时,PC=BC+BP=5,
∴BP=2,
由折叠得PM=AM,
在Rt△PBM中,PM=4-BM,根据勾股定理得PM2-BM2=BP2,
∴(4-BM)2-BM2=42,
∴BM=![]()
在Rt△BCM中,根据勾股定理得MN=![]()
即当CP最大时,MN=
.
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