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(2013•扬州一模)在△ABC中,∠A=90°,BC=10,tan∠ABC=3:4,M是AB上的动点(不与A,B重合)

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/26 06:30:42
(2013•扬州一模)在△ABC中,∠A=90°,BC=10,tan∠ABC=3:4,M是AB上的动点(不与A,B重合),过M点作MN∥BC交AC于点N,以AM、AN为邻边作矩形AMPN,其对角线交点为G.直线MP、NP分别与边BC相交于点E、F,设AP=x.
(1)求AB、AC的长;
(2)如图2,当点P落在BC上时,求x的值;
(3)当EF=5时,求x的值;
(4)在动点M的运动过程中,记△MNP与梯形BCNM重合部分的面积为y.试求y关于x的函数表达式,并求出y的最大值.
(2013•扬州一模)在△ABC中,∠A=90°,BC=10,tan∠ABC=3:4,M是AB上的动点(不与A,B重合)
(1)在△ABC中,∵∠A=90°,
∴tan∠ABC=
AC
AB=3:4,AC2+AB2=BC2
∴可设AC=3k,则AB=4k,
∵BC=10,
∴(3k)2+(4k)2=102
解得k=2,
∴AB=8,AC=6;

(2)∵四边形AMPN为矩形,
∴MN=AP=x,PN∥AM,
∵MN∥BC,
∴四边形BPNM是平行四边形,
∴BP=MN=x.
同理,CP=MN=x,
∵BP+CP=BC,
∴x+x=10,
解得x=5;

(3)分两种情况:
①如图1,∵四边形AMPN为矩形,
∴MN=AP=x,PN∥AM,
∵MN∥BC,
∴四边形BFNM是平行四边形,
∴BF=MN=x.
同理,CE=MN=x,
∵BF+EF+CE=BC,
∴x+5+x=10,
解得x=2.5;
②如图3,∵四边形AMPN为矩形,
∴MN=AP=x,PN∥AM,
∵MN∥BC,
∴四边形BFNM是平行四边形,
∴BF=MN=x,BE=BF-EF=x-5.
同理,CE=MN=x,
∵BE+CE=BC,
∴x-5+x=10,
解得x=7.5;
综上所述,所求x=2.5或7.5;

(4)在动点M的运动过程中,分两种情况:
①当0<x≤5时,如图1,
在Rt△AMN中,∵∠MAN=90°,MN=AP=x,
∴AM=MN•cos∠AMN=MN•cos∠B=x•
8
10=
4
5x,
AN=MN•sin∠AMN=MN•sin∠B=x•
6
10=
3
5x,
∴y=S△MNP=
1
2S矩形AMPN=
1
2AM•AN=
1
2•
4
5x•
3
5x=
6
25x2
当x=5时,y取最大值,此时y最大=
6
25×52=6;
②当5<x<10时,如图3,
y=S△MNP-S△PEF=
6
25x2-S△PEF
∵PE=PM-ME=AN-BM•tan∠B=
3
5x-(8-
4
5x)×
3
4=
6
5(x-5),
PF=PN-NF=AM-CN•tan∠C=
4
5x-(6-
3
5x)×
4
3=
8
5(x-5),
∴S△PEF=
1
2PE•PF=
1

6
5(x-5)×