(1)如图1,①当点P在线段AC上时,∠PDM和∠EPN的数关系为:∠PDM___ ∠EPN; ②
DP的值是 ; PE(2)如图2,当点P在CA延长线上时,(1)中的结论②是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由; (3)如图3,以线段PD ,PE为邻边作矩形PEFD.设PM的长为x,矩形PEFD的面积为y.请直接写出y与x之间的函数关系式及y的最小值.
【答案】(1)①=;②3;(2)成立,证明见解析;(3)y?【解析】 【分析】
43(x?3)2?43,最小值为43 3(1)①根据PE⊥PD, MN⊥AB得到∠DPE=90°,∠PMD=∠PNE=90°,即可得到∠PDM=∠EPN; AD =4,②根据CD=AB?43,∠ADC=90°,得到∠ACD=30°,设MP=x,则NP=4-x,得到MC=3MP=3x,DM=43-3x=3(4-x),证明△PDM∽△EPN,得到答案; (2)设NP=a,则MP=4+a,证明△PDM∽△EPN,即可得到结论成立; (3)利用勾股定理求出PE2?PN2?EN2?(4?x)2?(算得到函数关系式. 【详解】(1)①∵PE⊥PD, ∴∠DPE=90°, ∴∠DPM+∠EPN=90°, ∵MN⊥AB,
∴∠PMD=∠PNE=90°, ∴∠PDM+∠DPM=90°, ∴∠PDM=∠EPN;
3242再根据矩形的面积公式计x)?x?8x?16,
33故答案为:=;
②∵CD=AB?43,AD =4,∠ADC=90°, ∴tan∠ACD=
AD43, ??CD433∴∠ACD=30°, 设MP=x,则NP=4-x,
∴MC=3MP=3x,DM=43-3x=3(4-x), ∵∠PDM=∠EPN,∠PMD=∠PNE=90°, ∴△PDM∽△EPN, ∴
DPDM3(4?x)=3, =?PEPN4?x故答案为:3; (2)成立,
设NP=a,则MP=4+a, ∵∠ACD=30°, ∴MC=3(4+a),
∴MD=3(4+a)-43=3a,
由(1)同理得∠PDM=∠EPN,∠PMD=∠PNE=90°, ∴△PDM∽△EPN, ∴
DPMD3a=??3, PENPa(3)∵PM=x, ∴PN=4-x,EN=3x, 33242x)?x?8x?16, 33∴PE2?PN2?EN2?(4?x)2?(∴PE?4242x?8x?16,PD?3?x?8x?16, 33∴矩形PEFD的面积为y=PE?PD?3?(x2?8x?16)?4343(x?3)2?43, 3∵
43>0, 3∴当x=3时,y有最小值
43. 【点睛】此题考查矩形的性质,锐角三角函数,相似三角形的判定及性质,勾股定理,利用面积公式得到函数关系式及最小值,解答此题中运用类比思想.