Question

如圖，將一三角板放在邊長為1的正方形ABCD上，并使它的直角頂點P在對角線AC上滑動，直角的一邊始終經(jīng)過點B，另一邊與射線DC相交于Q．
探究：設(shè)A、P兩點間的距離為x．
（1）當(dāng)點Q在邊CD上時，線段PQ與PB之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系？試證明你的猜想；
（2）當(dāng)點Q在邊CD上時，設(shè)四邊形PBCQ的面積為y，求y與x之間的函數(shù)關(guān)系，并寫出函數(shù)自變量x的取值范圍；
（3）當(dāng)點P在線段AC上滑動時，△PCQ是否可能成為等腰三角形？如果可能，指出所有能使△PCQ成為等腰三角形的點Q的位置．并求出相應(yīng)的x值，如果不可能，試說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）PQ=PB，過P點作MN∥BC分別交AB、DC于點M、N，可以證明Rt△MBP≌Rt△NPQ；
（2）S_{四邊形PBCQ}=S_△PBC+S_△PCQ分別表示出△PBC于△PCQ的面積就可以．
（3）△PCQ可能成為等腰三角形．①當(dāng)點P與點A重合時，點Q與點D重合，PQ=QC，
②當(dāng)點Q在DC的延長線上，且CP=CQ時，就可以用x表示出面積．
解答：解：（1）PQ=PB，（1分）
過P點作MN∥BC分別交AB、DC于點M、N，
在正方形ABCD中，AC為對角線，
∴AM=PM，
又∵AB=MN，
∴MB=PN，
∵∠BPQ=90°，
∴∠BPM+∠NPQ=90°；
又∵∠MBP+∠BPM=90°，
∴∠MBP=∠NPQ，
在Rt△MBP≌Rt△NPQ中，
∵
∴Rt△MBP≌Rt△NPQ，（2分）
∴PB=PQ．

（2）∵S_{四邊形PBCQ}=S_△PBC+S_△PCQ，
∵AP=x，
∴AM=x，
∴CQ=CD-2NQ=1-x，
又∵S_△PBC=BC•BM=•1•（1-x）=-x，
S_△PCQ=CQ•PN=（1-x）•（1-x），
=-+，
∴S_{四邊形PBCQ}=-x+1．（0≤x≤）．（4分）

（3）△PCQ可能成為等腰三角形．
①當(dāng)點P與點A重合時，點Q與點D重合，
PQ=QC，此時，x=0．（5分）
②當(dāng)點Q在DC的延長線上，且CP=CQ時，（6分）
有：QN=AM=PM=x，CP=-x，CN=CP=1-x，CQ=QN-CN=x-（1-x）=x-1，
∴當(dāng)-x=x-1時，x=1．（7分）．
點評：此題主要考查正方形及直角三角形的性質(zhì)及全等三角形的判定方法的綜合運用．