如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=10,直角尺的直角顶点P在AD上滑动时(点P与A,D不重合),一直角边经过点C,另一直角边AB交于点E,我们知道,结论“Rt△AEP∽Rt△DPC”成立.(1)当∠CPD=30°时,求AE的长;(2)是否存在这样的点P,使△DPC的周长等于△AEP周长的2倍?若存在,求出DP的长;若不存在,请说明理由.

问题描述:

如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=10,直角尺的直角顶点P在AD上滑动时(点P与A,D不重合),一直角边经过点C,另一直角边AB交于点E,我们知道,结论“Rt△AEP∽Rt△DPC”成立.
(1)当∠CPD=30°时,求AE的长;
(2)是否存在这样的点P,使△DPC的周长等于△AEP周长的2倍?若存在,求出DP的长;若不存在,请说明理由.

(1)∵∠CPD=90°-∠APE=∠AEP,
∴当∠CPD=30°时,∠AEP=30°.
在Rt△CPD中,CD=AB=4,∠CPD=30°,因此PD=CD•cot30°=4

3

∴AP=AD-PD=10-4
3

在Rt△APE中,AP=10-4
3
,∠AEP=30°,因此AE=AP•cot30°=10
3
-12.
(2)假设存在这样的点P,
∵Rt△AEP∽Rt△DPC,
CD
AP
=
PD
AE
=2.
∵CD=AB=4,
∴AP=2,PD=8,
∴存在这样的P点,且DP长为8.
答案解析:(1)由于∠CPD与∠AEP同为∠APE的余角,因此当∠DPC=30°时,∠AEP=30°.可在Rt△CPD中,根据∠CPD的度数和CD的长,求出PD的长,进而可求出AP的值.同理可在Rt△APE中,求出AE的长.
(2)由于Rt△AEP∽Rt△DPC,当△DPC的周长等于△AEP周长的2倍时,两个三角形的相似比为1:2,即
CD
AP
=
PD
AE
=
PC
PE
=2,根据CD=AB=4,可求出PD的长.
考试点:矩形的性质;相似三角形的判定与性质.
知识点:本题考查的是相似三角形和直角三角形的性质,属中学阶段的常规题.