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问题: 初三数学难题求助

已知三角形ABC中,AB=AC=6,COS角ABC=1/3,P、Q分别是边AB、AC上的点,且BP=2CQ.连PQ并延长与BC的延长线交于点D.
1.设CQ=x,CD=Y,求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围
2.x为何值时,PQ垂直AB?
3.x为何值时,三角形BPD为等腰三角形?这时,三角形BPD与三角形ABC相似吗?请说明你的理由(此题有几解)

解答:

先算出BC的长度:由于AB=AC=6,cosABC=1/3,作BC边上的高AE,则BE=AB*cosABC=2,从而CE=2,即BC=4;
再作PF//BC交AC于F,则CF=BP=2x,而CQ=x,所以,Q为CF的中点,所以可得PF=CD=y,
这样,由PF/BC=AP/AB可得,y/4=(6-2x)/6,所以,y=4-(4/3)x
由于点P在边AB上,所以,2x介于0与6之间,即自变量的取值范围为0〈x<3
(2)若PQ垂直AB,则在直角三角形BDP中,2x/(4+y)=1/3,再加上上面的函数式,即可求得x的值;
(3)若三角形BPD为等腰三角形,一种情况是:在(2)的基础上,作B关于(2)中点P的对称点得P',则它为等腰三角形,此时x值显然易求,且此时它与三角形ABC显然相似(因为两个三角形都为等腰三角形且底角相等)。第二种情况为BP=BD,此时角B为顶角,则2X=4+Y,再加上Y=4-(4/3)X可求得X=2.4此时与三角形ABC不相似。