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精英家教网如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8.点P,Q都是斜边AB上的动点,点P从B向A运动(不与点B重合),点Q从A向B运动,BP=AQ.点D,E分别是点A,B以Q,P为对称中心的对称点,HQ⊥AB于Q,交AC于点H.当点E到达顶点A时,P,Q同时停止运动.设BP的长为x,△HDE的面积为y.
(1)求证:△DHQ∽△ABC;
(2)求y关于x的函数解析式并求y的最大值;
(3)当x为何值时,△HDE为等腰三角形?
分析:(1)根据对称性可得HD=HA,那么可得∠HDQ=∠A,加上已有的两个直角相等,那么所求的三角形相似;
(2)分0<x≤2.5;2.5<x≤5两种情况讨论,得到y关于x的函数关系式,再利用二次函数的最值即可求得最大值;
(3)等腰三角形有两边相等,根据所在的不同位置再分不同的边相等解答.
解答:(1)证明:∵A、D关于点Q成中心对称,HQ⊥AB,
∴∠HQD=∠C=90°,HD=HA,
∴∠HDQ=∠A,
∴△DHQ∽△ABC.

精英家教网(2)解:①如图1,当0<x≤2.5时,
ED=10-4x,QH=AQtanA=
3
4
x,
此时y=
1
2
(10-4x)×
3
4
x=-
3
2
x2
+
15
4
x,
当x=
5
4
时,最大值y=
75
32
,
②如图2,当2.5<x≤5时,
ED=4x-10,QH=AQtanA=
3
4
x,
此时y=
1
2
(4x-10)×
3
4
x=
3
2
x2
-
15
4
x=
3
2
(x-
5
4
)2-
75
32
.
当2.5<x≤5时,y有最大值,
当x=5时,最大值为y=
75
4
,
∴y与x之间的函数解析式为y=
-
3
2
x2+
15
4
x(0<x≤2.5) 
3
2
x2-
15
4
x (2.5<x≤5)
,
则当2.5<x≤5时,y有最大值,其最大值是y=
75
4
.
综上可得,y的最大值为
75
4
.

(3)解:①如图1,当0<x<2.5时,
若DE=DH,∵DH=AH=
QA
cosA
=
5
4
x,DE=10-4x,
∴10-4x=
5
4
x
,x=
40
21
.
∵∠EDH>90°,
∴EH>ED,EH>DH,
即ED=EH,HD=HE不可能;
②如图2,当2.5<x≤5时,
若DE=DH,4x-10=
5
4
x
,x=
40
11
;
若HD=HE,此时点D,E分别与点B,A重合,x=5;
若ED=EH,则∠ADH=∠DHE,
又∵点A、D关于点Q对称,
∴∠A=∠ADH,
∴△EDH∽△HDA,
∴
ED
DH
=
DH
AD
,x=
320
103
,
∴当x的值为
40
21
,
40
11
,5,
320
103
时,△HDE是等腰三角形.
点评:本题综合考查了相似三角形的判定和性质,二次函数的最值等问题,注意分不同位置,边长相等的不同情况探讨三角形为等腰三角形的条件.
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