如图,矩形ABCD,M为CD中点,点E在线段MC上运动,GH垂直平分AE,垂足为O,分别交于AD、BC于点G、H,AB=3,BC=4.(1)求AE:GH;(2)设CE

发布时间:2020-08-08 05:24:04

如图,矩形ABCD,M为CD中点,点E在线段MC上运动,GH垂直平分AE,垂足为O,分别交于AD、BC于点G、H,AB=3,BC=4.
(1)求AE:GH;
(2)设CE=x,四边形AHEG的面积为y,求y关于x的函数关系式;当y取最大值时,判断四边形AHEG的形状,并说明理由.

网友回答

解:(1)如图,过H作HF⊥AD,
则∠HFG=90°,
∵GH垂直平分AE,垂足为O,
∴∠AOG=90°,
∴∠EAD+∠AGO=90°,∠GHF+∠AGO=90°,
∴∠EAD=∠GHF,
又∵∠HFG=∠D=90°,
∴△AED∽△HGF,
∴=,
∵四边形ABCD是矩形,AB=3,BC=4,
∴AD=BC=4,HF=AB=3,
∴AE:HG=4:3;

(2)∵CE=x,
∴DE=3-x,
在Rt△ADE中,AE===,
∴GH=,
∵GH垂直平分AE,
∴y=S△AGE+S△AHE=×AE×OG+×AE×OH
=×AE×(OG+OH)
=×AE×GH
=××
=(3-x)2+6,
即y=(3-x)2+6,
∵M为CD中点,
∴0≤x≤1.5,
∴当x=0时,y取最大值,最大值为9.375,
此时点E与点C重合,四边形AHEG是菱形,
理由如下:
∵AD∥BC,
∴∠OAG=∠OEH,
∵GH垂直平分AE,垂足为O,
∴OA=OE,∠AOG=∠EOH,
在△AOG与△EOH中,

∴△AOG≌△EOH(ASA),
∴OG=OH,
∴AE与GH互相垂直平分,
∴四边形AHEG是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形).
解析分析:(1)过H作HF⊥AD,先根据垂直证明∠EAD=∠GHF,然后证明△AED与△HGF相似,根据相似三角形对应边成比例列出比例式求解即可;
(2)先表示出DE的长,在Rt△ADE中,利用勾股定理表示出AE,再根据AE、GH的比值表示出GH,然后即可求出四边形AHEG的面积为y,根据x的取值范围及二次函数的最值问题即可求解,当x=0时面积最大,也就是点C与点E重合时,此时先证明△AOG与△EOH全等,根据全等三角形对应边相等得到OG=OH,再根据对角线互相垂直平分的四边形是菱形即可判断.

点评:本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,二次函数的最值问题,线段垂直平分线的性质,以及菱形的判定,综合性较强,难度较大,但仔细分析也不难求解.
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