如图,已知菱形ABCD中,AD=5,过A作CB的垂线,交CB的延长线于点E,AE=4,设AE所在直线为l,将直线l以每秒
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解题思路:(1)在Rt△BAE中由勾股定理就可以求出BE的值,就可以求出tan∠ABE=43,由菱形的性质就可以求出∠BAD=∠ABE,由三角函数值就可以表示出PF的值,由正方形的性质就可以得出PN=PF,就有AP+PN=5建立方程求出其解即可;(2)如图1,连结PM,DM.可以分别表示出PM,PD及DM.在进行分类讨论,当PD=PM时,PD2=PM2,建立方程就可以求出结论;当MP=MD时,MP2=MD2建立方程就可以求出结论;当DP=DM时,DP2=DM2建立方程求出结论即可;(3)如图2,图3,图4,图5,图6,分别求出当0≤t≤157,157<t≤3,3<t≤4,4<t≤5,5<t≤8时,由正方形的面积公式,梯形的面积公式,三角形的面积公式就可以表示出S与t的关系式.

(1)∵四边形ABCD是菱形,

∴AB=BC=CD=DA,AD∥BC,

∴∠BAD=∠ABE.∠BAD=∠C,

∵AE⊥EC,

∴∠E=90°,

∴BE2+AE2=AB2,.

∵AD=5,

∴AB=BC=CD=5.

∵AE=4,

∴BE2+16=25,

∴BE=3.

∴tan∠ABE=[4/3],

∴tan∠BAD=tan∠C=[4/3].

∵AP=t,

∴PF=[4/3]t.

∵四边形PFMN是正方形,

∴PF=FM=MN=PN=[4/3]t,

∴t+[4/3]t=5,

∴t=

15

7.

答:t的值为[15/7];

(2)如图1,连结PM,MD.

①∵AF=t,

∴PD=5-t,PF=[4/3]t,

∴ND=5-t-[4/3]t=5-[7/3]t,PM=

4

2

3t.

在Rt△MND中,由勾股定理,得

MD2=[65/9t2−

70

3t+25.

当PD=PM时,

∴PD2=PM2

∴(5-t)2=(

4

2

3]t)2

∴23t2-90t-225=0,

解得:t1=

60

2−45

23,t2=

−60

2−45

23(舍去);

②当MP=MD时,

∴MP2=MD2

∴[32/9]t2=[65/9t2−

70

3t+25.

∴11t2-70t+75=0,

解得:t1=5>

15

7](舍去),t2=[15/11];

③当DP=DM时,DP2=DM2

∴(5-t)2=[65/9t2−

70

3t+25.

56t2

9−

40t

3=0,

解得:t1=0(舍去),t2=

15

7]

综上所述:当t=

60

2−45

23或t=

15

11或t=

15

7时,△PDM是等腰三角形;

(3)①如图2,当0≤t≤[15/7]时,

S=PF2=([4/3]t)2=[16/9]t2

②如图3,当[15/7]<t≤3时,

∵四边形ABCD是菱形,

∴AB=BC=CD=DA,AD∥BC,

∴∠NDC=∠C.

∴tan∠NDC=[4/3t.

∵PD=5-t,PN=

4

3t.

∴DN=

4

3t-(5-t)=

7

3t-5,

∴NG=

28

9t−

20

3].

∴S=[16/9t2−

1

2×(

7

3t−5)(

28

9t−

20

3)=-

50

27t2+

140

9t−

50

3];

③如图4,当3<t≤4时,

∵PF=PN=4,PD=5-t,

∴DN=t-1,

∴NG=[4/3]t-[4/3],

S=16-[1/2]×(t-1)([4/3]t-[4/3])=-[2/3]t2+[4/3]t+[46/3];

④如图5,当4<t≤5时,

PD=5-t,FC=8-t,

∴S=[1/2]PF(PD+FC)=[1/2×4(5-t+8-t)=-4t+26;

⑤如图6,当5<t≤8时

∵FC=8-t,

∴PF=

32

3]-[4/3]t.

∴S=[1/2](8-t)([32/3]-[4/3]t)=[2/3]t2-[32/3]t+[128/3].

∴S=

16

9t2(0≤t≤

15

7)

50

27t2+

140

9t−

50

3(

15

7<t≤3)

2

3t2+

4

3t+

46

3(3<t≤4)

−4t+26(4<t≤5)

2

3t2−

32

3t+

128

3(5<t≤8).

点评:

本题考点: 四边形综合题.

考点点评: 本题考查了菱形的性质的运用,三角函数值的运用,勾股定理的运用,正方形的性质的运用,正方形的面积公式的运用,梯形的面积公式的运用,三角形的面积公式的运用,解答时运用三角函数值求解是关键.