如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,AB=2,DC=10,AD=BC=5,点M、N分别在AD、BC上运动,并保持MN∥AB,ME⊥DC,NF⊥DC,垂足分别为E、F.

发布时间:2020-08-12 15:41:37

如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,AB=2,DC=10,AD=BC=5,点M、N分别在AD、BC上运动,并保持MN∥AB,ME⊥DC,NF⊥DC,垂足分别为E、F.
(1)求梯形ABCD的面积;
(2)探究一:四边形MNFE的面积有无最大值?若有,请求出这个最大值;若无,请说明理由;
(3)探究二:四边形MNFE能否为正方形?若能,请求出正方形的面积;若不能,请说明理由.

网友回答

解:(1)如图,
过点A作AG⊥CD于G,过B作BQ⊥DC于Q,
则AG∥BQ,
∵AB∥DC,
∴四边形AGQB是平行四边形,
∴AB=GQ=2,AG=BQ,
由勾股定理得:DG=,CQ=,
∵AD=BC,AG=BQ,
∴DG=CQ=(10-2)÷2=4,
在Rt△ADG中,AG==3,
∴S梯形ABCD=(2+10)×3÷2=18;

(2)设MN=x,AG与MN交于点O,
∵MN∥CD,
∴△AMO∽△ADG,
∴MO:DG=AO:AG,
即:=AO:3,
∴AO=,
∴OG=3-=,
∴S矩形MNFE=x?=x-x2,
∵二次项系数小于0,
∴当x=5时,四边形MNFE的面积有最大值:[4×(-)×0-()2]÷[4×(-)]=;

(3)当MN=ME时,四边形MNFE能为正方形.
由(2)可得,ME=OG=,
则==x,
解得x=,
此时,正方形MNFE的面积为:()2=.
解析分析:(1)要求梯形ABCD的面积,需先求梯形的高,可作高根据勾股定理易求得;
(2)尝试把四边形MNFE的面积用二次函数的形式表达出来,再由二次函数的最值问题讨论;
(3)在(2)的基础上,使MN=ME,求解即可.

点评:此题考查了梯形的面积、二次函数的最值、正方形的判定等知识点,综合性很强.
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