如图,已知梯形ABCD中,AD//BC,AB垂直于BC,AB=4,AB=CD=5,cos∠C=3/5,点P在边BC上运动

2个回答

  • 由入射角=反射角知道角APB=角EPC

    又因为角APB=角PAD

    所以角PAD=角EPC

    这样,△APD与△PCE相似有两种情况,

    角C的正弦值是4/5

    过D做DH垂直于BC于H

    则CH=3,DH=4,BH=5,BC=8

    设BP是x,则

    1,角ADP=角C

    由角C的余弦值知道此时角ADP是锐角,所以P在BH上

    所以PH=BH-x=5-x

    由正弦定理知道三角形ADP的面积是

    1/2×AD×DP×sin角ADP

    =1/2 × 5 × PD×4/5

    =2×PD

    另外三角行ADP的底为AD=5

    高和DH相等为4

    所以三角形ADP的面积还等于

    5×4/2 = 10

    这样就得到方程

    2×PD= 10 => PD=5

    因为PD=根号下(PH平方+DH平方)

    DH=4,

    所以PH=3

    所以x=5-PH = 2

    检验:当BP=2时

    发现E点将在CD的延长线而不是CD上

    所以这种情况是不符合题意的,舍去.

    这是第一种情况

    2,角APD=角C

    这个时候就要注意了,

    检验一个情况:

    如果P和H重合,会怎么样?

    若P,H重合,可以知道tg角APD=AD/PD=AD/HD=5/4

    而tg角C=4/3

    说明重合的时候角APD小于角C

    又因为P从左到又移动的过程中,

    角APD是一直在减小的,

    这就说明此时P点仍然在BH上,

    而不是在HC上,这一段论述虽然

    不写也不会影响,但还是比较重要的.

    那么,继续计算:

    三角形ADP面积仍然用底×高/2表示,是10

    同时用正弦定理表示为

    1/2 × AP × PD × sin角APD

    =1/2 × sin角C × AP × PD

    =2/5 × AP × PD = 10

    所以 AP×PD = 25

    又由余弦定理,有

    AD平方=AP平方+PD平方-2cos角APD×AP×PD

    =AP平方+PD平方-2×AP×PD×3/5

    把AP×PD=25代入,有

    AD平方=AP平方+PD平方-30

    所以

    25=AP平方+PD平方-30

    AP平方和PD平方分别可以由勾股定理用BP,PH表示

    而PH=5-BP

    所以可以得到以个关于BP的方程:

    25=BP平方+16+PH平方+16-30

    所以

    BP平方+PH平方=23

    BP平方+(5-BP)平方=27

    解方程得BP=(5+根号21)/2

    或者BP=(5-根号21)/2

    检验一下,两个BP的值

    都符合0