已知:如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=6,BC=8,AD=14.E为AB上一点,BE=2,点F在BC边上运动,以FE为一边作菱形FEHG,使

发布时间:2020-07-29 22:17:54

已知:如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=6,BC=8,AD=14.E为AB上一点,BE=2,点F在BC边上运动,以FE为一边作菱形FEHG,使点H落在AD边上,点G落在梯形ABCD内或其边上.若BF=x,△FCG的面积为y.
(1)当x=________?时,四边形FEHG为正方形;
(2)求y与x的函数关系式;(不要求写出自变量的取值范围)
(3)在备用图中分别画出△FCG的面积取得最大值和最小值时相应的图形(不要求尺规作图,不要求写画法),并求△FCG面积的最大值和最小值;(计算过程可简要书写)
(4)△FOG的面积由最大值变到最小值时,点G运动的路线长为________.

网友回答

解:(1)BF=x=4时,AE=6-2=4=BF,
∵∠A=∠B=90°,菱形EFGH,
∴EH=EF,
∵在Rt△AEH和Rt△BFE中

∴Rt△AEH≌Rt△BFE,
∴∠AEH=∠EFB,
∵∠BEF+∠EFB=90°,
∴∠AEH+∠BEF=90°,
∴∠HEF=180°-90°=90°,
即菱形EFGH是正方形
∴当x=4时,四边形FEHG为正方形;

(2)如图,连接FH,作GQ⊥BC于Q,则∠GQF=90°,∠GQF=∠A.
∵菱形FEHG,
∴GF=EH,EH∥FG,
∴∠EHF=∠GFH,
∵直角梯形ABCD中,AD∥BC,
∴∠AHF=∠HFC,
∴∠AHF-∠EHF=∠HFC-∠GFH,即∠AHE=∠GFQ,
∴△QGF≌△AEH,
∴GQ=EA=AB-BE=4,
∵BC=8,BF=x,
∴S△FCG=×CF×GQ=16-2x.
∴y与x的函数关系式y=16-2x;

(3)①如图,
当点F运动到使菱形FEHG的顶点H与点A重合时,x取得最小值,△FCG的面积最大,
画法如下:以E为圆心,EA为半径画弧,交BC边上于点F,平移EA到FG,连接AG,得到四边形FEHG为菱形,此时EF=EA=AB-BE=4,BF===2.
y=16-2x=16-4,
△FCG的面积的最大值为16-4.
②如图,
当点F运动到使菱形FEHG的顶点G落在梯形ABCD的CD边上时,x取最大值,△FCG的面积取得最小值,画法如下:在图6中有GQ=4可知.无论点F在BC边上如何运动,点G到BC及AD的距离都不变,分别为4、2,取AE的中点P,(AP=2),过点P作BC的平行线,交CD与G,作EG的垂直平分线,分别交AD、BC于H、F,顺次连接F、E、H、G得到四边形FEHG,可证的四边形FEHG为菱形.
如图,作CM⊥AD与M,GK⊥AD于K,则BP=4,EP=AP=2,
∵梯形ABCD中,AB=6,BC=8.AD=14,
∴CM=AB=6,DM=AD-AM=6,GK=AP=2,
∵DM=CM,∠CMD=90°,
∴∠D=45°,
∴DK=GK=2,PG=AK=AD-DK=12,
与(2)同理可证△KGH≌△BEF,KH=BF,
设此时的BF=x,则AH=AD-KH-DK=14-BF-2=12-x,在直角三角形AEH与直角三角形BEF中,由勾股定理得
AE2+AH2=EH2,BE2+BF2=EF2,由菱形的性质可知EH=EF,
∴AE2+AH2=BE2+BF2,即42+(12-x)2=22+x2,解得x=,此时y=16-2x=3,
∴△FCG面积的最小值为3;

(4)答:△FCG面积由最大值变到最小值时,点G运动的路线长为12-2.

解析分析:(1)根据直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=6,BC=8,AD=14可直接求出
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