如图1,小明将一张直角梯形纸片沿虚线剪开,得到矩形和三角形两张纸片,测得AB=5,AD=4.在进行如下操作时遇到了下面的几个问题,请你帮助解决.(1)将△EFG的顶点

发布时间:2020-08-08 00:22:46

如图1,小明将一张直角梯形纸片沿虚线剪开,得到矩形和三角形两张纸片,测得AB=5,AD=4.在进行如下操作时遇到了下面的几个问题,请你帮助解决.

(1)将△EFG的顶点G移到矩形的顶点B处,再将三角形绕点B顺时针旋转使E点落在CD边上,此时,EF恰好经过点A(如图2),请你求出△ABF的面积;
(2)在(1)的条件下,小明先将三角形的边EG和矩形边AB重合,然后将△EFG沿直线BC向右平移,至F点与B重合时停止.在平移过程中,设G点平移的距离为x,两纸片重叠部分面积为y,求在平移的整个过程中,y与x的函数关系式,并求当重叠部分面积为10时,平移距离x的值(如图3);
(3)在(2)的操作中,小明发现在平移过程中,虽然有时平移的距离不等,但两纸片重叠的面积却是相等的;而有时候平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.请探索这两种情况下重叠部分面积y的范围(直接写出结果).

网友回答

解:(1)∵AB=EG=DC=5,AD=BC=4,
∴CE===3,DE=CD-CE=5-3=2,
∵AB=EG,
∴∠BAE=∠BEA,
又∵∠BAE+∠EAD=90°,∠AED+∠EAD=90°,
∴∠BAE=∠AED
在△EFG和△AED中,∠BAE=∠AED,∠FBE=∠ADE=90°,
∴△EFG∽△AED,
那么,,
∴FB(或FG)==10,
∴S△ABF=S△BEF-S△ABE=BF?BE-AB?AD=×10×5-×4×5=15;

(2)分两种情况:一是x平移距离小于4时,EF与AB相交于P,过P作PQ⊥EG于Q点,
∵△EFG的直角边FG=10,EG=5,
∴tanα===,
∵∠FGE=90°,
∴PQ∥FC,四边形PQGB是矩形,
∴∠EPQ=∠F,
根据这个正切值,可求出相应的线段的数值,
得出,FB=FG-BG=10-x,BP=,PQ=x,EQ=,
∴重叠部分y=PB?BG+BG?EQ=+x×=-x2+5x,
二是x平移距离大于4时,EF与AB相交于P,与CD相交于R,
∴y=PB?BC+PQ?RQ=+×4×2=24-2x,
当重叠部分面积为10时,即y=10分别代入两等式,
-x2+5x=10,
解得:x=10+2(不合题意舍去)或10-2,
y=24-2x=10得出,x=7,
∴当0≤x≤4时,y=-x2+5x,
当4<x≤10时,y=-2x+24,
∴当y=10时,x=7或x=10-2;

(3)解:当4≤y<16时,平移的距离不等,两纸片重叠的面积可能相等,
当0≤y<4时,平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.
解析分析:(1)由题意易得CE=3,DE=2,AD=4,然后经过证明△EFG∽△AED,求得FB的值,代入S△ABF=S△BEF-S△ABE=BF?BE-AB?AD即可;
(2)分两种情况:一是x平移距离小于4时,二是x平移距离大于4时,分别求得解析式,把y=10分别代入两式,求得x的值,注意验证是否符合题意;
(3)当4≤y<16时,平移的距离不等,两纸片重叠的面积可能相等;0≤y<4时,平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.

点评:本题以动态(平移和旋转)的形式考查了分类讨论的思想、函数的知识和直角三角形,具有很强的综合性.
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