35、(2013•呼和浩特)如圖,在邊長為3的正方形ABCD中,點E是BC邊上的點,BE=1,∠AEP=90°,且EP交正方形外角的平分線CP于點P,交邊CD于點F,
(1) 的值為 ;
(2)求證:AE=EP;
(3)在AB邊上是否存在點,使得四邊形DEP是平行四邊形?若存在,請給予證明;若不存在,請說明理由.
考點:正方形的性質(zhì);全等三角形的判定與性質(zhì);平行四邊形的判定.3718684
分析:(1)由正方形的性質(zhì)可得:∠B=∠C=90°,由同角的余角相等,可證得:∠BAE=∠CEF,根據(jù)同角的正弦值相等即可解答;
(2)在BA邊上截取BK=NE,連接KE,根據(jù)角角之間的關(guān)系得到∠AKE=∠ECP,由AB=CB,BK=BE,得AK=EC,結(jié)合∠KAE=∠CEP,證明△AKE≌△ECP,于是結(jié)論得出;
(3)作D⊥AE于AB交于點,連接E、DP,易得出D∥EP,由已知條件證明△AD≌△BAE,進而證明D=EP,四邊形DEP是平行四邊形即可證出.
解答:(1)解:∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠B=∠D,
∵∠AEP=90°,
∴∠BAE=∠FEC,
在Rt△ABE中,AE= = ,
∵sin∠BAE= =sin∠FEC= ,
∴ = ,
(2)證明:在BA邊上截取BK=NE,連接KE,
∵∠B=90°,BK=BE,
∴∠BKE=45°,
∴∠AKE=135°,
∵CP平分外角,
∴∠DCP=45°,
∴∠ECP=135°,
∴∠AKE=∠ECP,
∵AB=CB,BK=BE,
∴AB?BK=BC?BE,
即:AK=EC,
易得∠KAE=∠CEP,
∵在△AKE和△ECP中,
,
∴△AKE≌△ECP(ASA),
∴AE=EP;
(3)答:存在.
證明:作D⊥AE于AB交于點,
則有:D∥EP,連接E、DP,
∵在△AD與△BAE中,
,
∴△AD≌△BAE(AAS),
∴D=AE,
∵AE=EP,
∴D=EP,
∴D EP,
∴四邊形DEP為平行四邊形.
點評:此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì)以及正方形的性質(zhì)等知識.此題綜合性很強,圖形比較復(fù)雜,解題的關(guān)鍵是注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用與輔助線的準確選擇.
36、(2013泰安)如圖,四邊形ABCD為正方形.點A的坐標(biāo)為(0,2),點B的坐標(biāo)為(0,?3),反比例函數(shù)y=的圖象經(jīng)過點C,一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過點C,一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過點A,
(1)求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式;
(2)求點P是反比例函數(shù)圖象上的一點,△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,求P點的坐標(biāo).
考點:反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點問題.
分析:(1)先根據(jù)正方形的性質(zhì)求出點C的坐標(biāo)為(5,?3),再將C點坐標(biāo)代入反比例函數(shù)y=中,運用待定系數(shù)法求出反比例函數(shù)的解析式;同理,將點A,C的坐標(biāo)代入一次函數(shù)y=ax+b中,運用待定系數(shù)法求出一次函數(shù)函數(shù)的解析式;
(2)設(shè)P點的坐標(biāo)為(x,y),先由△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,列出關(guān)于x的方程,解方程求出x的值,再將x的值代入y=? ,即可求出P點的坐標(biāo).
解答:解:(1)∵點A的坐標(biāo)為(0,2),點B的坐標(biāo)為(0,?3),
∴AB=5,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴點C的坐標(biāo)為(5,?3).
∵反比例函數(shù)y=的圖象經(jīng)過點C,
∴?3=,解得k=?15,
∴反比例函數(shù)的解析式為y=? ;
∵一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過點A,C,
∴ ,
解得 ,
∴一次函數(shù)的解析式為y=?x+2;
(2)設(shè)P點的坐標(biāo)為(x,y).
∵△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,
∴×OA•x=52,
∴×2x=25,
解得x=±25.
當(dāng)x=25時,y=? =?;
當(dāng)x=?25時,y=? =.
∴P點的坐標(biāo)為(25,?)或(?25,).
點評:本題考查了正方形的性質(zhì),反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點問題,運用待定系數(shù)法求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式,三角形的面積,難度適中.運用方程思想是解題的關(guān)鍵.
37、(2013•資陽)在一個邊長為a(單位:c)的正方形ABCD中,點E、分別是線段AC,CD上的動點,連結(jié)DE并延長交正方形的邊于點F,過點作N⊥DF于H,交AD于N.
(1)如圖1,當(dāng)點與點C重合,求證:DF=N;
(2)如圖2,假設(shè)點從點C出發(fā),以1c/s的速度沿CD向點D運動,點E同時從點A出發(fā),以 c/s速度沿AC向點C運動,運動時間為t(t>0);
①判斷命題“當(dāng)點F是邊AB中點時,則點是邊CD的三等分點”的真假,并說明理由.
②連結(jié)F、FN,△NF能否為等腰三角形?若能,請寫出a,t之間的關(guān)系;若不能,請說明理由.
考點:四邊形綜合題
分析:(1)證明△ADF≌△DNC,即可得到DF=N;
(2)①首先證明△AFE∽△CDE,利用比例式求出時間t= a,進而得到C= a= CD,所以該命題為真命題;
②若△NF為等腰三角形,則可能有三種情形,需要分類討論.
解答:(1)證明:∵∠DNC+∠ADF=90°,∠DNC+∠DCN=90°,
∴∠ADF=∠DCN.
在△ADF與△DNC中,
,
∴△ADF≌△DNC(ASA),
∴DF=N.
(2)解:①該命題是真命題.
理由如下:當(dāng)點F是邊AB中點時,則AF= AB= CD.
∵AB∥CD,∴△AFE∽△CDE,
∴ ,
∴AE= EC,則AE= AC= a,
∴t= = a.
則C=1•t= a= CD,
∴點為邊CD的三等分點.
②能.理由如下:
易證AFE∽△CDE,∴ ,即 ,得AF= .
易證△ND∽△DFA,∴ ,即 ,得ND=t.
∴ND=C=t,AN=D=a?t.
若△NF為等腰三角形,則可能有三種情形:
(I)若FN=N,則由AN=D知△FAN≌△ND,
∴AF=D,即 =t,得t=0,不合題意.
∴此種情形不存在;
(II)若FN=F,由N⊥DF知,HN=H,∴DN=D=C,
∴t= a,此時點F與點B重合;
(III)若F=N,顯然此時點F在BC邊上,如下圖所示:
易得△FC≌△ND,∴FC=D=a?t;
又由△ND∽△DCF,∴ ,即 ,∴FC= .
∴ =a?t,
∴t=a,此時點F與點C重合.
綜上所述,當(dāng)t=a或t= a時,△NF能夠成為等腰三角形.
點評:本題是運動型幾何綜合題,考查了相似三角形、全等三角形、正方形、等腰三角形、命題證明等知識點.解題要點是:(1)明確動點的運動過程;(2)明確運動過程中,各組成線段、三角形之間的關(guān)系;(3)運用分類討論的數(shù)學(xué)思想,避免漏解.
38、(2013杭州壓軸題)如圖,已知正方形ABCD的邊長為4,對稱中心為點P,點F為BC邊上一個動點,點E在AB邊上,且滿足條件∠EPF=45°,圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于直線AC成軸對稱,設(shè)它們的面積和為S1.
(1)求證:∠APE=∠CFP;
(2)設(shè)四邊形CPF的面積為S2,CF=x, .
①求y關(guān)于x的函數(shù)解析式和自變量x的取值范圍,并求出y的最大值;
②當(dāng)圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點P成中心對稱時,求y的值.
考點:四邊形綜合題.
分析:(1)利用正方形與三角形的相關(guān)角之間的關(guān)系可以證明結(jié)論;
(2)本問關(guān)鍵是求出y與x之間的函數(shù)解析式.
①首先分別用x表示出S1與S2,然后計算出y與x的函數(shù)解析式.這是一個二次函數(shù),求出其最大值;
②注意中心對稱、軸對稱的幾何性質(zhì).
解答:(1)證明:∵∠EPF=45°,
∴∠APE+∠FPC=180°?45°=135°;
而在△PFC中,由于PF為正方形ABCD的對角線,則∠PCF=45°,
則∠CFP+∠FPC=180°?45°=135°,
∴∠APE=∠CFP.
(2)解:①∵∠APE=∠CFP,且∠FCP=∠PAE=45°,
∴△APE∽△CPF,則 .
而在正方形ABCD中,AC為對角線,則AC= AB= ,
又∵P為對稱中心,則AP=CP= ,
∴AE= = =.
如圖,過點P作PH⊥AB于點H,PG⊥BC于點G,
P為AC中點,則PH∥BC,且PH=BC=2,同理PG=2.
S△APE= =×2×=,
∵陰影部分關(guān)于直線AC軸對稱,
∴△APE與△APN也關(guān)于直線AC對稱,
則S四邊形AEPN=2S△APE= ;
而S2=2S△PFC=2× =2x,
∴S1=S正方形ABCD?S四邊形AEPN?S2=16? ?2x,
∴y= = = +?1.
∵E在AB上運動,F(xiàn)在BC上運動,且∠EPF=45°,
∴2≤x≤4.
令=a,則y=?8a2+8a?1,當(dāng)a= =,即x=2時,y取得最大值.
而x=2在x的取值范圍內(nèi),代入x=2,則y最大=4?2?1=1.
∴y關(guān)于x的函數(shù)解析式為:y= +?1(2≤x≤4),y的最大值為1.
②圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點P成中心對稱,
而此兩塊圖形也關(guān)于直線AC成軸對稱,則陰影部分圖形自身關(guān)于直線BD對稱,
則EB=BF,即AE=FC,
∴=x,解得x= ,
代入x= ,得y= ?2.
點評:本題是代數(shù)幾何綜合題,考查了正方形的性質(zhì)、相似三角形、二次函數(shù)的解析式與最值、幾何變換(軸對稱與中心對稱)、圖形面積的計算等知識點,涉及的考點較多,有一定的難度.本題重點與難點在于求出y與x的函數(shù)解析式,在計算幾何圖形面積時涉及大量的計算,需要細心計算避免出錯.
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chusan/241700.html
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