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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.已知

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/01 08:47:19
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.已知AB=15cm,BC=9cm,P是射线DE上的动点.设DP=xcm(x>0),四边形BCDP的面积为ycm2

(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.
(1)∵DE⊥AC,
∴∠DFC=∠FCB=90°.
∴BC∥DF,
∴四边形BCDP是梯形.
在Rt△ABC中,AC2+BC2=AB2
∴AC=
AB2−BC2=
152−92=12.
在△ACD中,∵DA=DC,DF⊥AC,
∴CF=AF=6,
∴y=
1
2(x+9)×6=3x+27(x>0).
(2)∵BC=9(定值).理由如下:
∴要使△PBC的周长最小,只需PB+PC最小.
∵点P是线段AC垂直平分线上的点,
∴PA=PC,
∴PB+PC=PB+PA,故只要求PB+PA最小.
如图,显然当P与E重合时PB+PA最小,
此时x=DP=DE,PB+PA=AB,
在△DAE和△ABC中,
∵BC∥DF,
∴∠AEF=∠B,
∵∠DFA=∠ACB=90°,
∴△DAE∽△ACB,

AD
DE=
AC
AB,

AD
x=
12
15,
在△AFE和△ACB中
∵∠FAE=∠CAB,∠AFE=∠ACB=90°,
∴△AFE∽△ACB,

EF
AE=
BC
AB,

6
AE=
12
15,
∴AE=
15
2.
在Rt△ADE和△CAB中
∵∠AEF=∠B,
∴tan∠AEF=tan∠B,

AD
AE=
AC
BC即
AD

15
2=
12
9,
∴AD=10,
∴x=
25
2.
∴当x=
25
2时,△PBC的周长最小,此时y=
129
2.