题目内容
【题目】已知等腰△ABC中,∠BAC=90°,BC=4,P为BC上一动点,∠MPN=45°,PM、PN分别与AB、AC交于点E、F,且PM⊥AB,BE=x.
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(1)若P点在BC上运动,求四边形AEPF的面积(用x的代数式表示)并写出x的取值范围
(2)当点P在BC上运动时,△EPF能否为直角三角形,若能,请写出此时x的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)四边形AEPF的面积=![]()
;(2)x的值为
或
.
【解析】
(1)首先证明△ABC、△BEP、△FPC是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的边之间的关系求出AB、BP和PC,根据四边形AEPF的面积=
列式整理,然后求出AF,根据AF大于0以及AB=
可得x的取值范围;
(2)由∠MPN=45°可知当△EPF为直角三角形时,△EPF是等腰直角三角形,然后分情况讨论:①当∠EFP=90°时,②当∠FEP=90°时,分别根据等腰直角三角形的边之间的关系列出方程求解即可.
解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形,且PM⊥AB,
∴△BEP是等腰直角三角形,
∵∠MPN=45°,
∴∠BPN=90°,即PN⊥BC,
∴△FPC是等腰直角三角形,
∵BC=4,BE=x,
∴AB=AC=
,BP=
,
∴PC=PF=
,
∴四边形AEPF的面积=
,
,
,
,
∵PC=PF=
,
∴CF=
,
∴AF=AC-CF=
,
∵AF>0,即
,
∴
,
又∵AB=
,
∴
,
故四边形AEPF的面积=![]()
;
(2)∵∠MPN=45°,
∴当△EPF为直角三角形时,△EPF是等腰直角三角形,
分情况讨论:
①当∠EFP=90°时,EP为斜边,
由(1)可知,EP=x,PF=
,
∴EP=
PF,即
,
解得:
;
②当∠FEP=90°时,FP为斜边,
由(1)可知,EP=x,PF=
,
∴PF=
EP,即
,
解得:
,
综上所述,当△EPF为直角三角形时,x的值为
或
.