解题思路:(1)可先考虑临界位置(点M在边BC、DC上),从而得到自变量x的取值范围,然后过点A作AH⊥BC于H,如图3,在Rt△AHP中,运用勾股定理就可求出y与x的关系式.(2)易证△APM∽△ACD,则有APAC=AMAD.由∠PAM=∠CAD得∠PAC=∠MAD,就可得到△APC∽△AMD.(3)由于△APC∽△AMD,因此可将△AMD为等腰三角形的问题转化为△APC为等腰三角形的问题,就可解决问题.
(1)考虑两个临界位置:
①当点M在线段BC上时,如图1.
则∠APB=180°-∠APM=180°-90°=90°.
在RtABC中,
∵∠BAC=90°,AB=15,AC=20,
∴BC=
AB2+AC2=25.
∵S△ABC=[1/2]AB•AC=[1/2]BC•AP,
∴AP=[AB•AC/BC]=[15×20/25]=12.
在RtAPB中,
∵∠APB=90°,AB=15,AP=12,
∴BP=9.
②当点M在线段DC上时,此时点M与点D重合,点P与点C重合,如图2.
则BP=BC=25.
∴当点M在平行四边形内时,x的取值范围是9<x<25.
过点A作AH⊥BC于H,如图3.
则有AH=12,BH=9,在Rt△AHP中,
∵∠AHP=90°,AH=12,AP=y,PH=
.
x-9.,
∴122+(x-9)2=y2.
整理得:y2=x2-18x+225.
∵y>0,∴y=
x2-18x+225.
∴y与x的关系式为y=
x2-18x+225,定义域为9<x<25.
(2)存在与△AMD相似的三角形.
理由如下:
如图3,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=25,DC=AB=15,AB∥DC.
∴∠ACD=∠BAC=90°.
∴∠APM=∠ACD=90°.
∵∠PAM=∠CAD,
∴△APM∽△ACD.
∴[AP/AC]=[AM/AD].
∵∠PAM=∠CAD,
∴∠PAC=∠MAD.
∴△APC∽△AMD.
(3)∵△APC∽△AMD,
∴[AP/AM]=[AC/AD]=[PC/MD].
①若AM=AD,则AP=AC.
此时点P与点C重合,点M与点D重合,
△AMD不存在,故舍去.
②若MA=MD,则PA=PC,如图4.
∵PA=PC,
∴∠PAC=∠PCA.
∵∠BAC=90°,
∴∠BAP+∠PAC=90°,∠ABC+∠BCA=90°.
∴∠BAP=∠ABC.
∴PA=PB.
∴PB=PC.
∴PB=[1/2]BC=[25/2].
③若DA=DM,则CA=CP.
Ⅰ.点P在线段BC上,如图5.
则CP=CA=20.
所以PB=BC-CP=25-20=5.
Ⅱ.点P在线段BC的延长线上,如图6.
则CP=CA=20.
所以PB=BC+CP=25+20=45.
综上所述:当△AMD为等腰三角形时,BP的长为[25/2]或5或45.
点评:
本题考点: 相似形综合题;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质.
考点点评: 本题考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,考查了分类讨论及转化的数学思想,有一定的综合性.