已知:平行四边形ABCD中,对角线AC⊥AB,AB=15,AC=20,点P为射线BC上一动点,AP⊥PM(点M与点B分别
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解题思路:(1)可先考虑临界位置(点M在边BC、DC上),从而得到自变量x的取值范围,然后过点A作AH⊥BC于H,如图3,在Rt△AHP中,运用勾股定理就可求出y与x的关系式.(2)易证△APM∽△ACD,则有APAC=AMAD.由∠PAM=∠CAD得∠PAC=∠MAD,就可得到△APC∽△AMD.(3)由于△APC∽△AMD,因此可将△AMD为等腰三角形的问题转化为△APC为等腰三角形的问题,就可解决问题.

(1)考虑两个临界位置:

①当点M在线段BC上时,如图1.

则∠APB=180°-∠APM=180°-90°=90°.

在RtABC中,

∵∠BAC=90°,AB=15,AC=20,

∴BC=

AB2+AC2=25.

∵S△ABC=[1/2]AB•AC=[1/2]BC•AP,

∴AP=[AB•AC/BC]=[15×20/25]=12.

在RtAPB中,

∵∠APB=90°,AB=15,AP=12,

∴BP=9.

②当点M在线段DC上时,此时点M与点D重合,点P与点C重合,如图2.

则BP=BC=25.

∴当点M在平行四边形内时,x的取值范围是9<x<25.

过点A作AH⊥BC于H,如图3.

则有AH=12,BH=9,在Rt△AHP中,

∵∠AHP=90°,AH=12,AP=y,PH=

.

x-9.,

∴122+(x-9)2=y2

整理得:y2=x2-18x+225.

∵y>0,∴y=

x2-18x+225.

∴y与x的关系式为y=

x2-18x+225,定义域为9<x<25.

(2)存在与△AMD相似的三角形.

理由如下:

如图3,

∵四边形ABCD是平行四边形,

∴AD=BC=25,DC=AB=15,AB∥DC.

∴∠ACD=∠BAC=90°.

∴∠APM=∠ACD=90°.

∵∠PAM=∠CAD,

∴△APM∽△ACD.

∴[AP/AC]=[AM/AD].

∵∠PAM=∠CAD,

∴∠PAC=∠MAD.

∴△APC∽△AMD.

(3)∵△APC∽△AMD,

∴[AP/AM]=[AC/AD]=[PC/MD].

①若AM=AD,则AP=AC.

此时点P与点C重合,点M与点D重合,

△AMD不存在,故舍去.

②若MA=MD,则PA=PC,如图4.

∵PA=PC,

∴∠PAC=∠PCA.

∵∠BAC=90°,

∴∠BAP+∠PAC=90°,∠ABC+∠BCA=90°.

∴∠BAP=∠ABC.

∴PA=PB.

∴PB=PC.

∴PB=[1/2]BC=[25/2].

③若DA=DM,则CA=CP.

Ⅰ.点P在线段BC上,如图5.

则CP=CA=20.

所以PB=BC-CP=25-20=5.

Ⅱ.点P在线段BC的延长线上,如图6.

则CP=CA=20.

所以PB=BC+CP=25+20=45.

综上所述:当△AMD为等腰三角形时,BP的长为[25/2]或5或45.

点评:

本题考点: 相似形综合题;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质.

考点点评: 本题考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,考查了分类讨论及转化的数学思想,有一定的综合性.