Question

【題目】如圖，在矩形ABCD中，AB=m，BC=4，點(diǎn)M為邊BC的中點(diǎn)，點(diǎn)P為邊CD上的動(dòng)點(diǎn)（點(diǎn)P異于C，D兩點(diǎn)）．連接PM，過(guò)點(diǎn)P作PM的垂線與射線DA相交于點(diǎn)E（如圖）．

設(shè)CP=x，DE=y．

（1）求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式；

（2）若點(diǎn)P在線段DC上運(yùn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)E總在線段AD上，求m的取值范圍；

（3）當(dāng)m=8時(shí)，是否存在點(diǎn)P，使得點(diǎn)D關(guān)于直線PE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)F落在邊AB上？若存在，求x的值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】(1)、y=﹣x2+mx；(2)、m≥4；(3)、x=2﹣

【解析】

試題分析：(1)、由△CPM∽△DEP得=由此即可解決問(wèn)題．(2)、y=﹣x2+mx，根據(jù)函數(shù)的最大值是4，列出不等式即可解決問(wèn)題．(3)、存在，過(guò)P作PH垂直于AB，由對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得到：PD′=PD=8﹣x，ED′=ED=y=﹣x2+4x，EA=AD﹣ED=x2﹣4x+4，∠PD′E=∠D=90°，在Rt△D′PH中，PH=4，D′P=DP=8﹣x，根據(jù)勾股定理表示出D′H，再由△ED′A∽△D′PH，由相似得比例，將各自表示出的式子代入，可列出關(guān)于x的方程，求出方程的解即可得到滿(mǎn)足題意的x的值．

試題解析：(1)、∵PE⊥PM，∴∠EPM=90°， ∴∠DPE+∠CPM=90°， 又矩形ABCD，∴∠D=90°，

∴∠DPE+∠DEP=90°， ∴∠CPM=∠DEP，又∠C=∠D=90°， ∴△CPM∽△DEP， ∴=，

又CP=x，DE=y，AB=DC=m，∴DP=m﹣x， 又M為BC中點(diǎn)，BC=4，∴CM=2， ∴=，∴y=﹣x2+mx．

(2)、由題意：﹣x2+mx≤4， ∴≤4， ∴m2≥32， ∵m＞0 ∴m≥4．

(3)、存在，過(guò)P作PH⊥AB于點(diǎn)H，

∵點(diǎn)D關(guān)于直線PE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′落在邊AB上， ∴PD′=PD=8﹣x，ED′=ED=y=﹣x2+4x，EA=AD﹣ED=x2﹣4x+4，∠PD′E=∠D=90°， 在Rt△D′PH中，PH=4，D′P=DP=8﹣x，

根據(jù)勾股定理得：D′H=，

∵∠ED′A=180°﹣90°﹣∠PD′H=90°﹣∠PD′H=∠D′PH，∠PD′E=∠PHD′=90°，

∴△ED′A∽△D′PH， ∴， 整理得：x2﹣4x+2=0，

解得：x=2±． 當(dāng)x=2+時(shí)，y=5+2＞4，

此時(shí)，點(diǎn)E在邊DA的延長(zhǎng)線上，D關(guān)于直線PE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)不可能落在邊AB上，所以舍去．

當(dāng)x=2﹣時(shí)，y=5﹣2＜4，此時(shí)，點(diǎn)E在邊AD上，符合題意．

所以當(dāng)x=2﹣時(shí)，點(diǎn)D關(guān)于直線PE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′落在邊AB上．