(2012?西湖区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是边BC延长线上的一点,连接AP交边CD于点E,把射
(2012?西湖区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是边BC延长线上的一点,连接AP交边CD于点E,把射线AP沿直线AD翻折,交射线CD于点Q,设CP=...
(2012?西湖区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是边BC延长线上的一点,连接AP交边CD于点E,把射线AP沿直线AD翻折,交射线CD于点Q,设CP=x,DQ=y,(1)求证:△ADQ∽△PBA,并求出y关于x的函数解式;(2)当点P运动时,△APQ的面积S是否会发生变化?若发生变化,请说明理由:若不发生变化,请求出S的值;(3)当以4为半径的⊙Q与直线AP相切,且⊙A与⊙Q也相切时,求⊙A的半径.
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(1)在矩形ABCD中,
∵AD∥BC,
∴∠APB=∠DAP,
由题意,得∠QAD=∠DAP,
∴∠APB=∠QAD,
∵∠B=∠ADQ=90°,
∴△ADQ∽△PBA,
∴
=
,即
=
,
∴y=
,定义域为x>0.
(2)不发生变化,
证明:在△ADE和△ADQ中,
∵
,
∴△ADE≌△ADQ,
∴DE=DQ=y;
∴S△APQ=S△AEQ+S△EPQ
=
QE?AD+
QE?CP
=
QE(AD+CP)
=
QE?BP=DQ?BP
=y×(x+4)
=12;
所以△APQ的面积没有变化.
(3)过点Q作QF⊥AP于点F
∵以4为半径的⊙Q与直线AP相切,
∴QF=4,
∵S△APQ=12,
∴AP=6,
在Rt△ABP中,
∵AB=3,
∴∠BPA=30°,
∴∠PAQ=60°,此时BC=AD=4,DE=AD?tan30°=
,
∴AQ=EQ=2DE=
,
设⊙A的半径为r,
∵⊙A与⊙Q相切,
∴⊙A与⊙Q外切或内切.
(i)当⊙A与⊙Q外切时,AQ=r+4,即
∵AD∥BC,
∴∠APB=∠DAP,
由题意,得∠QAD=∠DAP,
∴∠APB=∠QAD,
∵∠B=∠ADQ=90°,
∴△ADQ∽△PBA,
∴
DQ |
AB |
AD |
BP |
y |
3 |
4 |
x+4 |
∴y=
12 |
x+4 |
(2)不发生变化,
证明:在△ADE和△ADQ中,
∵
|
∴△ADE≌△ADQ,
∴DE=DQ=y;
∴S△APQ=S△AEQ+S△EPQ
=
1 |
2 |
1 |
2 |
=
1 |
2 |
=
1 |
2 |
=y×(x+4)
=12;
所以△APQ的面积没有变化.
(3)过点Q作QF⊥AP于点F
∵以4为半径的⊙Q与直线AP相切,
∴QF=4,
∵S△APQ=12,
∴AP=6,
在Rt△ABP中,
∵AB=3,
∴∠BPA=30°,
∴∠PAQ=60°,此时BC=AD=4,DE=AD?tan30°=
4
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3 |
∴AQ=EQ=2DE=
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3 |
设⊙A的半径为r,
∵⊙A与⊙Q相切,
∴⊙A与⊙Q外切或内切.
(i)当⊙A与⊙Q外切时,AQ=r+4,即
8
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