BG]=[1/n+1]与△ADP∽△BHQ,又由∠DCB=45°,可得△CKH是等腰直角三角形,继而可求得CK的值,即可求得答案.
问题1:过点D作DE⊥BC于点E, ∵梯形ABCD,AD∥BC,AB⊥BC ∴四边形ABED是矩形, ∴DE=AB=2,BE=AD=1, ∴CE=BC-BE=2, ∴DC=2 2, ∵四边形PCQD是平行四边形, 若对角线PQ、DC相等,则四边形PCQD是矩形, 设PB=x,则AP=2-x, 在Rt△DPC中,PD2+PC2=DC2,即x2+32+(2-x)2+1=8, 化简得x2-2x+3=0, ∵△=(-2)2-4×1×3=-8<0, ∴方程无解, ∴对角线PQ与DC不可能相等. 问题2:如图2,在平行四边形PCQD中,设对角线PQ与DC相交于点G, 则G是DC的中点, 过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H, ∵AD∥BC, ∴∠ADC=∠DCH,即∠ADP+∠PDG=∠DCQ+∠QCH, ∵PD∥CQ, ∴∠PDC=∠DCQ, ∴∠ADP=∠QCH, 又∵PD=CQ, ∴Rt△ADP≌Rt△HCQ, ∴AD=HC, ∵AD=1,BC=3, ∴BH=4, ∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为4. 问题3:如图2′,设PQ与DC相交于点G, ∵PE∥CQ,PD=DE, ∴[DG/GC]=[PD/CQ]=[1/2], ∴G是DC上一定点, 作QH⊥BC,交BC的延长线于H, 同理可证∠ADP=∠QCH, ∴Rt△ADP∽Rt△HCQ, 即[AD/CH]=[PD/CQ]=[1/2], ∴CH=2, ∴BH=BC+CH=3+2=5, ∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为5. 问题4:如图3,设PQ与AB相交于点G, ∵PE∥BQ,AE=nPA, ∴[PA/BQ= AG BG]=[1/n+1], ∴G是AB上一定点, 作QH∥CD,交CB的延长线于H,过点C作CK⊥CD,交QH的延长线于K, ∵AD∥BC,AB⊥BC, ∴∠D=∠QHC,∠DAP+∠PAG=∠QBH+∠QBG=90°,∠PAG=∠QBG, ∴∠QBH=∠PAD, ∴△ADP∽△BHQ, ∴[AD/BH= PA BQ= 1 n+1], ∵AD=1, ∴BH=n+1, ∴CH=BH+BC=3+n+1=n+4, 过点D作DM⊥BC于M, 则四边形ABMD是矩形, ∴BM=AD=1,DM=AB=2 ∴CM=BC-BM=3-1=2=DM, ∴∠DCM=45°, ∴∠KCH=45°, ∴CK=CH•cos45°=
2 2(n+4), ∴当PQ⊥CD时,PQ的长最小,最小值为
2 2(n+4).
点评: 本题考点: 相似三角形的判定与性质;根的判别式;全等三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质. 考点点评: 此题考查了相似三角形的判定与性质、直角梯形的性质、平行四边形的性质、矩形的性质、勾股定理、一元二次方程根的判别式、全等三角形的判定与性质以及直角三角形的性质等知识.此题难度较大,注意准确作出辅助线是解此题的关键,注意数形结合思想与方程思想的应用.
1年前
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