已知四边形ABCD是正方形,O为正方形对角线的交点,一动点P从B开始,沿射线BC运动,连结DP,作CN⊥DP于点M,且交

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  • (1)证明:如图1,

    ①∵四边形ABCD是正方形,

    ∴OC=OB,DC=BC,∠DCB=∠CBA=90°,∠OCB=∠OBA=45°,∠DOC=90°,DC∥AB。

    ∵DP⊥CN,∴∠CMD=∠DOC=90°。

    ∴∠BCN+∠CPD=90°,∠PCN+∠DCN=90°。∴∠CPD=∠CNB。

    ∵DC∥AB,∴∠DCN=∠CNB=∠CPD。

    ∵在△DCP和△CBN中,∠DCP=∠CBN,∠CPD=∠BNC,DC=BC,

    ∴△DCP≌△CBN(AAS)。∴CP=BN。

    ②∵在△OBN和△OCP中,OB=OC,∠OCP=∠OBN, CP="BN" ,

    ∴△OBN≌△OCP(SAS)。∴ON=OP,∠BON=∠COP。

    ∴∠BON+∠BOP=∠COP+∠BOP,即∠NOP=∠BOC=90°。

    ∴ON⊥OP。

    (2)∵AB=4,四边形ABCD是正方形,∴O到BC边的距离是2。

    图1中,

    图2中,

    ∴以O、P、B、N为顶点的四边形的面积y与x的函数关系是:

    正方形的性质,三角形外角性质,全等三角形的判定和性质,两线垂直的判定,多边形的面积的分解,函数解析式的确定,分段函数,点到直线的距离。

    【分析】(1)对于图1,证明线段相等,一般情况下找全等。根据BN,CP的分布情况 可以观察△CNB和△DPC,然后证明两三角形全等。也可以观察△CAN和△DBP,证明AN=BP,从而有BN=CP。

    对于图2,证明如下:

    ①∵ABCD为正方形,AC,BD为对角线,∴∠DCP=90º。

    ∵CM⊥DP, ∴∠PCM=∠PDC。∴∠PDB=∠CAN。

    又∵∠DPB=∠ANC,BD=AC,∴△PDB≌△NCA(ASA)。

    ∴PB=AN,DP=CN。∴CP=BN。

    ②∵∠PDB=∠CAN,OD=OC, CP=BN,∴△PDO≌△NCO(SAS)。

    ∴OP=ON,∠DOP=∠CON。

    ∵∠DOC=90º,∴∠PON=∠NOC+POC=∠DOP+∠POC=∠DOC=90º。∴OP⊥ON。

    (2)求以O、P、B、N为顶点的四边形的面积,则要把四边形分解为两个三角形去解决问题。图1中,S 四边形OPBN=S OBN+S BOP,,;图2中,S 四边形OBNP=S POB+S PBN,代入求出即可。