【题目】已知菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,点M在BC边上,过点M作PM∥AB交对角线BD于点P,连接PC.
(1)如图1,当BM=1时,求PC的长;
(2)如图2,设AM与BD交于点E,当∠PCM=45°时,求证:=;
(3)如图3,取PC的中点Q,连接MQ,AQ.
①请探究AQ和MQ之间的数量关系,并写出探究过程;
②△AMQ的面积有最小值吗?如果有,请直接写出这个最小值;如果没有,请说明理由.
【答案】(1);(2)见解析;(3)①AQ=MQ,见解析,②有,
【解析】
(1)过点P作PF⊥BC于点F,首先利用菱形的性质得出∠ABD=∠CBD=30°,AB=BC=CD=AD=4,然后根据平行线的性质得出∠ABD=∠BPM=∠CBD=30°,∠PMF =∠ABC=60°,进而可求出PM,PF,MF的长度,从而FC的长度可求,最后利用勾股定理即可求PC的长度;
(2)过点P作PG⊥BC于点G,设MG=x,由(1)可知:BM=PM=2x,GC=PG=x,然后利用BM+MG+GC=BC求出x的值,进而可求出BM的长度,最后利用平行线分线段成比例即可得出结论;
(3)①延长MQ与CD交于点H,连接AH,AC,首先证明△PMQ≌△CHQ,则有PM=CH=BM,MQ=HQ,然后利用菱形的性质和等边三角形的性质证明 △ABM≌△ACH,则有AM=AH,∠BAM=∠CAH,则△AMH为等边三角形,则利用等边三角形的性质即可得出AQ,MQ之间的关系;
②根据①中的结论有,当AM取最小值时,MQ有最小值,当时,AM最小,求出此时的AM,MQ的值,最后利用求解即可.
解:(1)如图,过点P作PF⊥BC于点F.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠ABD=∠CBD=30°,AB=BC=CD=AD=4.
∵PM∥AB,
∴∠ABD=∠BPM=∠CBD=30°,∠PMF =∠ABC=60°,
∴PM=BM=1,
∴MF=PM=,PF= ,
∴FC=BC-BM-MF=4-1-=,
∴PC==.
(2)证明:如图,过点P作PG⊥BC于点G.
∵∠PCM=45°,
∴∠CPG=∠PCM=45°,
∴PG=GC.
设MG=x,由(1)可知:BM=PM=2x,GC=PG=x,
由BM+MG+GC=BC得:2x+x+x=4,
∴x=,
∴BM=.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BM∥AD,
∴
(3)①如图,延长MQ与CD交于点H,连接AH,AC.
∵PM∥AB∥CD,
∴∠PMQ=∠CHQ,∠MPQ=∠HCQ.
∵Q是PC的中点,
∴PQ=CQ,
∴△PMQ≌△CHQ,
∴PM=CH=BM,MQ=HQ.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠ABM=∠ACH=60°,
∴△ABM≌△ACH,
∴AM=AH,∠BAM=∠CAH,
∴∠MAH=∠BAC=60°,
∴△AMH为等边三角形,
∴AQ⊥MH,∠MAQ=∠MAH=30°,
∴AQ=MQ.
②∵AQ⊥MH,∠MAQ=∠MAH=30°,
,
∴当AM取最小值时,MQ有最小值.
当时,AM最小,此时 ,
∴MQ的最小值为,
此时
∴△AMQ的面积有最小值,最小值为
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【题目】定义:将函数l的图象绕点P(m,0)旋转180°,得到新的函数l'的图象,我们称函数l'是函数关于点P的相关函数.
例如:当m=1时,函数y=(x+1)2+5关于点P(1,0)的相关函数为y=﹣(x﹣3)2﹣5.
(1)当m=0时
①一次函数y=x﹣1关于点P的相关函数为 ;
②点(,﹣)在二次函数y=﹣ax2﹣ax+1(a≠0)关于点P的相关函数的图象上,求a的值.
(2)函数y=(x﹣1)2+2关于点P的相关函数y=﹣(x+3)2﹣2,则m= ;
(3)当m﹣1≤x≤m+2时,函数y=x2﹣mx﹣m2关于点P(m,0)的相关函数的最大值为6,求m的值.
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【题目】如图,在边长都是1的小正方形组成的网格中,均为格点,线段,相交于点.
(1)________;
(2)设,将线段绕点逆时针旋转的角,点的对应点为,请你借助网格,使用无刻度的直尺画出点,并简要说明你是怎么画的___________.
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【题目】《九章算术》里有一道著名算题:“今有上禾三秉,益实六斗,当下禾十秉.下禾五秉,益实一斗,当上禾二乘、问上、下禾实一乘各几何?”大意是:3捆上等谷子结出的粮食,再加.上六斗,相当于10捆下等谷子结出的粮食.5捆下等谷子结出的粮食,再加上一斗,相当于2捆上等谷子结出的粮食.问:上等谷子和下等谷子每捆能结出多少斗粮食?请解答上述问题.
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【题目】等腰三角形的屋顶,是建筑中经常采用的结构形式.在如图所示的等腰三角形屋顶ABC中,AB=AC,测得BC=20米,∠C=41°,求顶点A到BC边的距离是多少米?(结果精确到0.1米.参考数据:sin41°≈0.656,cos41°≈0.755,tan41°≈0.869.)
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【题目】如图,正方形的边在正方形的边上,连结、.
(1)观察猜想与之间的大小关系,并证明你的结论;
(2)图中是否存在通过旋转能够互相重合的两个三角形?若存在,说出旋转过程;若不存在,请说明理由.
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【题目】如图,在边长为6的正方形ABCD中,点E、F、G分别在边AB、AD、CD上,EG与BF交于点I,AE=2,BF=EG,DG>AE,则DI的最小值为________.
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【题目】如图,一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,设慢车行驶的时间为两车之间的距离为,图中的折线表示与之间的函数关系,下列说法中错误的是( )
A.甲乙两地相距B.点表示此时两车相遇
C.慢车的速度为D.折线表示慢车先加速后减速最后到达甲地
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【题目】如图,矩形ABCD中,将△BCD绕点B逆时针旋转得△BEF,其中点C的对应点E恰好落在BD上.BF,EF分别交边AD于点G,H.若GH=4HD,则cos∠DBC的值为_____.
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