已知边长为10的菱形ABCD,对角线BD=16,过线段BD上的一个动点P(不与B、D重合)分别向AB、AD作垂线段,垂足

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  • 解题思路:(1)根据菱形性质得出∠ABD=∠ADB,根据相似三角形的判定推出即可;

    (2)连接AC交BD于O,延长FP交BC于M,求出FM长,得出CP取最小值时PE+PF+CP的值最小,得出P和O重合,求出即可;

    (3))①过P作PG⊥BC于G,设PB=x,当P在线段BO上时,PO=8-x,PG=[3/5]x,当OP=PB时,⊙P经过P点,8-x=x,求出x的值,即可得出答案;②根据①的结果即可得出答案.

    (1)∵四边形ABCD是菱形,

    ∴∠ABD=∠ADB,

    ∵PE⊥AB,PF⊥AD,

    ∴∠BEP=∠DFP=90°,

    ∴△PBE∽△PDF;

    (2)如图1,连接AC交BD于O,延长FP交BC于M,

    则FM⊥BC,

    ∵菱形ABCD,

    ∴∠ABD=∠CBD,

    ∵PM⊥BC,PE⊥AB,

    ∴PE=PM,

    ∴PE+PF=PM+PF=FM,

    在直角三角形AOB中,BO=[1/2]BD=8,

    ∴AO=

    AB2−BO2=

    102−82=6,

    ∴AC=2AO=12,

    ∵S菱形ABCD=[1/2]AC•BD=BC•FM,

    ∴FM=[48/5],

    因此,要使PE+PF+PC取最小值,只要PC取最小值,

    所以当CP⊥BD时,即P和O重合时,PC最小,此时BP=BO=[1/2]BD=8.

    (3)①过P作PG⊥BC于G,设PB=x,当P在线段BO上时,PO=8-x,PG=[3/5]x,

    如图2、当PO=PG时,⊙P与直线BC相切,8-x=[3/5]x,x=5;

    如图3、当OP=PB时,⊙P经过B点,8-x=x,x=4,

    即当0<x≤4或x=5时,⊙P与线段BC有一个公共点,

    ∴⊙P与线段BC有一个公共点,线段BP长度的取值范围是0<BP≤4或BP=5时;

    ②由①知:当4<x<5时,⊙P与线段BC有两个公共点,

    当P在线段OD上时,PO=x-8,PG=[3/5]x,

    当PO=PG时,⊙P与直线BC相切,x-8=[3/5]x,

    x=20>BD,

    即此时⊙P不可能与直线BC相切,更不可能相交,

    综合所述,4<BP<5时,⊙P与直线BC有两个公共点,

    即⊙P与线段BC有两个公共点时,线段BP长度的取值范围是4<BP<5.

    点评:

    本题考点: 圆的综合题.

    考点点评: 本题考查了切线的判定,直线与圆的位置关系,解一元一次方程等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,注意:要进行分类讨论啊.