已知如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,AD=3,BC=9,tan∠ABC=4/3,直线MN是梯形的对称轴,点P是线段MN上一个动点(不与M、N重合),射线BP交线段CD于点E,过点C作CF∥AB交射线BP于点F. (1
已知如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,AD=3,BC=9,tan∠ABC=
,直线MN是梯形的对称轴,点P是线段MN上一个动点(不与M、N重合),射线BP交线段CD于点E,过点C作CF∥AB交射线BP于点F.4 3
(1)求证:PC2=PE•PF;
(2)设PN=x,CE=y,试建立y和x之间的函数关系式,并求出定义域;
(3)连接PD,在点P运动过程中,如果△EFC和△PDC相似,求出PN的长.
(1)∵AD∥BC,AB=CD,
∴∠ABC=∠DCB,
∵直线MN是梯形的对称轴,
∴PB=PC.
∴∠PBC=∠PCB,
∴∠ABP=∠DCP,
∵AB∥CF
∴∠ABP=∠F
∴∠F=∠DCP.
∵∠EPC=∠FPC,
∴△PEC∽△PCF,
∴PC2=PE•PF;
(2)过点E作EG⊥BC于G.
∵tan∠ABC=tan∠DCB=
,4 3
∴EG=
y,GC=4 5
y.3 5
由题意有EG∥MN,
∴
=PN EG
,即BN BG
=x
y4 5
,4.5 9−
y3 5
∴y=
(0<x≤3);15x x+6
(3)(Ⅰ)当∠PDC=∠DCF时,PD∥CF,
∴∠F=∠DPF,
∵AB∥CF,
∴∠ABF=∠DPF,
∴∠MDP=∠ABC,
∵tan∠MDP=tan∠ABC=
,3 4
∴
=1.5 4−x
,3 4
∴x=2.
(Ⅱ)当∠PDC=∠FEC=∠DEP时,过点P作PH⊥DE交AD的延长线于点O.
则DH=EH=
.5−y 2
∴∠ODC=∠DCB,
∴DO=
=DH cos∠ODH
•5−y 2
,5 3
又∵
=MO MP
,4 3
∴x=
.25±
241
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因为2都在定义域内,所以当x=
或x=2时,△EFC和△PDC相似.25±
241
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