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
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.
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(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,
即
AD
x=
12
15,
在△AFE和△ACB中
∵∠FAE=∠CAB,∠AFE=∠ACB=90°,
∴△AFE∽△ACB,
∴
EF
AE=
BC
AB,
即
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.
∴∠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,
即
AD
x=
12
15,
在△AFE和△ACB中
∵∠FAE=∠CAB,∠AFE=∠ACB=90°,
∴△AFE∽△ACB,
∴
EF
AE=
BC
AB,
即
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=
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2.
∴当x=
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2时,△PBC的周长最小,此时y=
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2.
最新回答共有2条回答
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2026-04-02 19:32:51勤奋的睫毛膏
回复(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=12(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,∴ADDE=ACAB,即ADx=1215,在△AFE和△ACB中∵∠FAE=∠CAB,∠AFE=∠ACB=90°,∴△AFE∽△ACB,∴EFAE=BCAB,即6AE=1215,∴AE=152.在Rt△ADE和△CAB中∵∠AEF=∠B,∴tan∠AEF=tan∠B,∴ADAE=ACBC即AD152=129,∴AD=10,∴x=252.∴当x=252时,△PBC的周长最小,此时y=1292.
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