如图,在△ABC中,AB=AC,E是高AD上的动点,F是点D关于点E的对称点(点F在高AD上,且不与A,D重合).过点F作BC的平行线与AB交于G,与AC交于H,连接

发布时间:2020-08-07 23:42:28

如图,在△ABC中,AB=AC,E是高AD上的动点,F是点D关于点E的对称点(点F在高AD上,且不与A,D重合).过点F作BC的平行线与AB交于G,与AC交于H,连接GE并延长交BC于点I,连接HE并延长交BC于点J,连接GJ,HI.
(1)求证:四边形GHIJ是矩形;
(2)若BC=10,AD=6,设DE=x,S矩形GHIJ=y.
①求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
②点E在何处时,矩形GHIJ的面积与△AGH的面积相等?

网友回答

(1)证明:∵F,E关于点D对称,
∴FE=ED
又∵GH∥BC,
∴∠FGE=∠EID,
∵∠GEF=∠DEI,
∴△GEF≌△IED,
∴GE=EI,
同理可证EH=JE,
∴四边形GHIJ是平行四边形,
∵AB=AC,GH∥BC,AD⊥BC,
∴AF垂直平分GH,
∴EF∥HI(三角形中位线定理),
∴HI⊥GH,四边形GHIJ是矩形.

(2)解:①由(1)得,DF=2ED=2x,
∵GH∥BC,
∴△AGH∽△ABC,
∴,
∴.
即GH=(6-2x)=10-x.
∴S矩形GHIJ=HI?GH=2x?(10-x)=-x2+20x,
∵AF=6-2x>0,
∴x<3,∴0<x<3.
②解法(一):
∵S△AGH=AF?GH=?(6-2x)?(10-x),S矩形GHIJ=2x?(10-x),
依题意,得:?(6-2x)?(10-x)=2x?(10-x),
解得:x1=1,x2=3(x<3,舍去),
即:当点E与点D的距离为1时,四边形GHIJ的面积与△AGH的面积相等.

解法(二):要使矩形GHIJ的面积等于△AGH的面积,则需AF=2DF,
即6-2x=4x,∴x=1,
∴当点E与点D的距离为1时,四边形GHIJ的面积与△AGH的面积相等.
解析分析:(1)易得△GEF≌△IED,△FHE≌△DJE,则有GE=EI,EH=JE,所以四边形GHIJ是平行四边形,由等腰三角形的性质:底边上的高与底边上的中线重合知,AF垂直平分GH?EF∥HI(三角形中位线定理)?HI⊥GH?四边形GHIJ是矩形.
(2)由于矩形GHIJ的面积=GH?FD,△AGH的面积=HG?AF,所以要使矩形GHIJ的面积等于△AGH的面积,则需AF=2DF,建立关于ED的方程,求得ED即可.

点评:本题利用了对称的概念,全等三角形的判定和性质,平行四边形和矩形的判定,三角形和矩形的面积公式求解.
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