如图1,正方形ABCD和正三角形EFG的边长都为1,点E,F分别在线段AB,AD上滑动,设点G到CD的距离为x,到BC的距离为y,记∠HEF为α(当点E,F分别与B,

发布时间:2020-08-05 16:36:28

如图1,正方形ABCD和正三角形EFG的边长都为1,点E,F分别在线段AB,AD上滑动,设点G到CD的距离为x,到BC的距离为y,记∠HEF为α(当点E,F分别与B,A重合时,记α=0°).
(1)当α=0°时(如图2所示),求x,y的值(结果保留根号);
(2)当α为何值时,点G落在对角形AC上?请说出你的理由,并求出此时x,y的值(结果保留根号);
(3)请你补充完成下表(精确到0.01):
α0°15°30°45°60°75°90°x0.0300.29y0.290.130.03(4)若将“点E,F分别在线段AB,AD上滑动”改为“点E,F分别在正方形ABCD边上滑动”.当滑动一周时,请使用(3)的结果,在图4中描出部分点后,勾画出点G运动所形成的大致图形.
(参考数据:≈1.732,sin15°=≈0.259,sin75°=≈0.966)

网友回答

解:(1)过G作MN⊥AB于M交CD于N,GK⊥BC于K.∵∠ABG=60°,BG=1,∴MG=,BM=.
∴x=1-,y=.

(2)当α=45°时,点G在对角线AC上,其理由是:
过G作IQ∥BC交AB,CD于I,Q,
过G作JP∥AB交AD,BC于J,P.
∵AC平分∠BCD,∴GP=GQ,∴GI=GJ.
∵GE=GF,
∴Rt△GEI≌Rt△GFJ,
∴∠GEI=∠GFJ.
∵∠GEF=∠GFE=60°,
∴∠AEF=∠AFE.
∵∠EAF=90°,
∴∠AEF=∠AFE=45度.
即α=45°时,点G落在对角线AC上.
(以下给出两种求x,y的解法)

方法一:
∵∠AEG=45°+60°=105°,
∴∠GEI=75度.
在Rt△GEI中,GI=GE?sin75°=,
∴GQ=IQ-GI=1-.
∴x=y=1-.

方法二:当点G在对角线AC上时,有,
解得
∴x=y=1-.

(3)
?α0°?15°?30°?45°?60°?75°90°?y0.130.0300.030.130.290.50x0.500.290.130.0300.030.13

(4)由点G所得到的大致图形如图所示:

说明:1、第(2)问回答正确的得,证明正确的得,求出x,y的值各得;
2、第(3)问表格数据,每填对其中4空得;
3、第(4)问图形画得大致正确的得,只画出图形一部分的得.
解析分析:(1)本题要依靠辅助线的帮助.过G作MN⊥AB于M交CD于N,GK⊥BC于K.求出MG,BM,求出x,y的值.
(2)过G作IQ∥BC交AB,CD于I,Q,过G作JP∥AB交AD,BC于J,P.证明Rt△GEI≌Rt△GFJ,推出∠AEF=∠AFE=45°.得出当α=45°时,点G在对角线AC上.已知∠AEG=105°,∠GEI=75°利用三角函数得出GI,GQ的值后得出x与y的关系.
(3)(4)是根据题意利用三角函数把α值代入可求解.

点评:

点评:这是一道较好的压轴题,起点低,思路宽,一改那种“谈题色变”的面孔,而且又有较好的区分度.本题从表面看来是一个针对几何的相关知识进行考查的问题,但从试题的更深层次来理解,可以看到:在所有动态几何问题中,除去由于说理的需要而必须进行相关的合情推理论证及演绎推理外,更多的情况下还会遇到其运动变化过程中相关特殊位置的研究,而对这些特殊位置的研究常常是和几何问题的量化描述密不可分的,而其量化的描述一般会用到函数、方程或不等式.另外,还强化了对数形结合及用代数方法解决几何问题能力的考查.
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