9.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=6,BC=10,AD=7,點P在邊AD上運動(不與點A,D重合),E是邊AB上一點,連結(jié)PC,PE,EC.
(1)當點B,P關于直線EC對稱時,求BE的長;
(2)設BE=a,若存在唯一點P,使∠EPC=90°,求a,AP的值.

分析 (1)如圖1中,作CM⊥AD于M.設BE=x.在Rt△PCM中,PM=$\sqrt{P{C}^{2}-C{M}^{2}}$=$\sqrt{1{0}^{2}-{6}^{2}}$=8,在Rt△PAE中,根據(jù)PE2=AP2+AE2,列出方程即可解決問題.
(2)如圖2中,以CE為直徑作⊙,當⊙O與直線AD相切于點P時,存在唯一點P,使∠EPC=90°.連接OP,延長PO交BC于H.根據(jù)PO=$\frac{1}{2}$EC,可得方程6-$\frac{1}{2}$a=$\frac{1}{2}$•$\sqrt{1{0}^{2}+{a}^{2}}$,解方程即可解決問題.

解答 解:(1)如圖1中,作CM⊥AD于M.設BE=x.

∵△CEP是由△CEB翻折得到,
∴CP=CB=10,PE=EB=x,
∵∠A=90°,AD∥BC,
∴∠A=∠B=∠M=90°,
∴四邊形ABCM是矩形,
∴CM=AB=6,AM=BC=10,
在Rt△PCM中,PM=$\sqrt{P{C}^{2}-C{M}^{2}}$=$\sqrt{1{0}^{2}-{6}^{2}}$=8,
∴AP=AM-PM=2,
在Rt△PAE中,∵PE2=AP2+AE2,
∴x2=(6-x)2+22,
∴x=$\frac{10}{3}$,
∴BE=$\frac{10}{3}$.

(2)如圖2中,以CE為直徑作⊙,當⊙O與直線AD相切于點P時,存在唯一點P,使∠EPC=90°.連接OP,延長PO交BC于H.

∵AD是⊙O的切線,
∴OP⊥AD,
∴∠HPA=∠A=∠B=90°,
∴四邊形PABH是矩形,
∴PH=AB=6,AP=BH,OH∥EB,
∵CO=OE,∴CH=HB=5,
∴OH=$\frac{1}{2}$EB=$\frac{1}{2}$a,AP=BH=5,
∵PO=$\frac{1}{2}$EC,
∴6-$\frac{1}{2}$a=$\frac{1}{2}$•$\sqrt{1{0}^{2}+{a}^{2}}$,
解得a=$\frac{11}{6}$,
∴AP=5,a=$\frac{11}{6}$.

點評 本題考查直角梯形的性質(zhì)、翻折變換、圓與直線的位置關系、勾股定理、矩形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,學會利用輔助圓解決問題,學會用方程的思想思考問題,屬于中考?碱}型.

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【發(fā)現(xiàn)】
當點P與點B重合時,線段MN的長是4$\sqrt{3}$.
當AP的長最小時,線段MN的長是6;
【探究】
如圖2,設PB=x,MN2=y,連接PM、PN,分別交AB,AC于點D,E.
(1)用含x的代數(shù)式表示PM=$\sqrt{3}$x,PN=$\sqrt{3}$(4-x);
(2)求y關于x的函數(shù)關系式,并寫出y的取值范圍;
(3)當點P在直線BC上的什么位置時,線段MN=3$\sqrt{7}$(直接寫出答案)
【拓展】
如圖3,求線段MN的中點K經(jīng)過的路線長.
【應用】
如圖4,在等腰△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,BC=2,點P、Q、R分別為邊BC、AB、AC上(均不與端點重合)的動點,則△PQR周長的最小值是2+$\sqrt{3}$.
(可能用到的數(shù)值:sin75°=$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}$,cos75°=$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$,tan75°=2+$\sqrt{3}$)

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