已知邊長為10的菱形ABCD,對角線BD=16,過線段BD上的一個動點P(不與B、D重合)分別向直線AB、AD作垂線,垂足分別為E、F.
(1)如圖1,求證:△PBE∽△PDF;
(2)連接PC,當PE+PF+PC取最小值時,求PB的長;
(3)如圖2,對角線BD、AC交于點O,以PO為半徑(PO>0)的⊙P與以DF為半徑的⊙D相切時,求PB的長.

解:(1)∵四邊形ABCD是菱形,
∴AD=AB,
∴∠ABD=∠ADB,∠BEP=∠DFP,
∴△PBE∽△PDF;

(2)如圖1,連接AC交BD于點O.則AC⊥BD,延長FP交BC于點M,則FM⊥BC.
∵PM=PE,
∴PE+PF=PF+PM=FM
在直角三角形AOB中,BO=BD=8,
∴AO===6;
∴AC=2AO=12;
又∵S菱形ABCD=AC•BD=BC•FM,
×12×16=10•FM,即FM=
因此,要使PE+PF+PC取最小值,只要PC取最小值.所以當CP⊥BD,即點P與點O重合時,PE+PF+PC的值最。
此時PB=BO=BD=8;

(3)設PB=x,則PD=BD-PB=16-x.
∵PF⊥AD,
∴在Rt△PFD中,DF=DP•cos∠ADB=(16-x);
①當⊙P與⊙D外切時:
情況一:(如圖2)當P點在點O的左側(cè),PO=OB-PB=8-x,此時PO+DF=PD,
∴(8-x)+(16-x)=16-x,
解得,x=6,即PB=6;
情況二:(如圖3),當P點在點O的右側(cè),PO=PB-OB=x-8,
此時PO+DF=PD,
∴(x-8)+(16-x)=16-x,
解得,x=,即PB=
②(如圖4)當⊙P與⊙D內(nèi)切時:
PO=PB-OB=x-8,
∵PD>DF,
∴PO-DF=PD,
∴(x-8)-(16-x)=16-x,
解得,x=,即PB=;
綜上所述,以PO(PO>0)為半徑的⊙P與以DF為半徑的⊙D相切時,PB的長為6、或
分析:(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)對角線互相垂直、四條邊相等來證明△PBE∽△PDF;
(2)作輔助線:連接AC交BD于點O.則AC⊥BD,延長FP交BC于點M.則FM⊥BC.根據(jù)角平分線的性質(zhì)求得PM=PE;然后根據(jù)菱形對角線相互平分知,BD=2BO,從而求得BO=8,在直角三角形AOB中利用邊角勾股定理求得AC的長度;最后由菱形的面積求得FM的長度,所以要使PE+PF+PC取最小值,只要PC取最小值.所以當CP⊥BD,即點P與點O重合時,PE+PF+PC的值最;
(3)分類討論:①當⊙P與⊙D外切時:情況一:(如圖2)當P點在點O的左側(cè),PO=OB-PB=8-x,此時PO+DF=PD;情況二:(如圖3),當P點在點O的右側(cè),PO=PB-OB=x-8,此時PO+DF=PD;②當⊙P與⊙D內(nèi)切時:PO=PB-OB=x-8.
點評:本題綜合考查了菱形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理的應用及兩相切圓的性質(zhì).解答此題時,注意要分類討論,以防漏解.比如解答(3)題時,兩圓相切可以分為外切和內(nèi)切兩種情況,所以在解答時必須做到全面的考慮.
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已知邊長為10的菱形ABCD,對角線BD=16,過線段BD上的一個動點P(不與B、D重合)分別向直線AB、AD作垂線,垂足分別為E、F.
(1)如圖1,求證:△PBE∽△PDF;
(2)連接PC,當PE+PF+PC取最小值時,求PB的長;
(3)如圖2,對角線BD、AC交于點O,以PO為半徑(PO>0)的⊙P與以DF為半徑的⊙D相切時,求PB的長.
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(2012•鼓樓區(qū)二模)如圖,已知邊長為10的菱形ABCD,對角線BD、AC交于點O,AC=12,點P在射線BD上運動,過點P分別向直線AB、AD作垂線,垂足分別為E、F.
(1)對角線BD長為
16
16

(2)設PB=x,以PO為半徑的⊙P與以DF為半徑的⊙D相切時,求x的值.

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(1)如圖1,求證:△PBE∽△PDE;
(2)連接PC,當PE+PF+PC取最小值時,求線段BP的長;
(3)如圖2,對角線BD、AC交于點O,作以PO為半徑(PO>0)的⊙P,試求
①⊙P與線段BC有一個公共點,線段BP長度的取值范圍;
②⊙P與線段BC有兩個公共點時,線段BP長度的取值范圍.

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(1)對角線BD長為________;
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已知邊長為10的菱形ABCD,對角線BD=16,過線段BD上的一個動點P(不與B、D重合)分別向直線AB、AD作垂線,垂足分別為E、F.
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