题目内容

如图,四边形ABCD中,AD=CD,∠DAB=∠ACB=90°,过点D作DE⊥AC,垂足为F,DE与AB相交于点E.

(1)求证:AB·AF=CB·CD;

(2)已知AB=15 cm,BC=9 cm,P是射线DE上的动点.设DP=x cm(),四边形BCDP的面积为y cm2.

①求y关于x的函数关系式;

②当x为何值时,△PBC的周长最小,并求出此时y的值.

 

 

 

【答案】

证明:(1)∵,,∴DE垂直平分AC,

∴,∠DFA=∠DFC =90°,∠DAF=∠DCF.

∵∠DAB=∠DAF+∠CAB=90°,∠CAB+∠B=90°,

∴∠DCF=∠DAF=∠B.

∴△DCF∽△ABC.

∴,即.

∴AB·AF=CB·CD.

(2)解:①∵AB=15,BC=9,∠ACB=90°,

          ∴,∴.

∴().

②∵BC=9(定值),∴△PBC的周长最小,就是PB+PC最小.由(1)知,点C关于直线DE的对称点是点A,∴PB+PC=PB+PA,故只要求PB+PA最小.

显然当P、A、B三点共线时PB+PA最小.

此时DP=DE,PB+PA=AB.

由(1),,,得△DAF∽△ABC.

EF∥BC,得,EF=.

∴AF∶BC=AD∶AB,即6∶9=AD∶15.

∴AD=10.

 Rt△ADF中,AD=10,AF=6,

∴DF=8.

∴.

          ∴当时,△PBC的周长最小,此时.

【解析】(1)根据已知可得到∠BAC=∠ADF和∠DFA=∠ACB,从而利用有两对角对应相等的两三角形相似,得到△DFA∽△ACB,根据相似三角形的对应边成比例及AD=CD即可推出AB•AF=CB•CD;

(2)①根据勾股定理求出AC的长,从而求得CF的长,根据题意四边形BCDP是梯形,根据梯形的面积公式即可得到求y关于x的函数关系式;②根据两点之间线段最短,当点P在AB上时,PA+PB最小即点P与E重合时,△PBC周长最小,从而利用勾股定理分别求得AC、AF、AE、DE的长,从而就求得了x的值.

 

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