内容正文:
第十八章专题:《平行四边形》几何综合探究(四)
1. 矩形ABCD中,AB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转至矩形EGCF(其中E、G、F分别与A、B、D对应).
(1)如图1,当点G落在AD边上时,直接写出AG的长为 ;
(2)如图2,当点G落在线段AE上时,AD与CG交于点H,求GH的长;
(3)如图3,记O为矩形ABCD对角线的交点,S为△OGE的面积,求S的取值范围.
2. 如图1,在正方形ABCD中,E是对角线AC上的一点,点F在BC的延长线上,EF交CD于G,EF=ED.
(1)求证:EB=EF;
(2)连接DF,若DF=2,求BE;
(3)如图2,若把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=60°时,猜想BE与DF的数量关系,并证明你的猜想.
3. 已知△ACB和△ADE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,以CE、BC为边作平行四边形CEFB,连CD、CF.
(1)如图1,当E、D分别在AC和AB上时,求证:CD=
CF;
(2)如图2,△ADE绕点A旋转一定角度,判断(1)中CD与CF的数量关系是否依然成立,并加以证明;
(3)如图3,AE=
,AB=
,将△ADE绕A点旋转一周,当四边形CEFB为菱形时,直接写出CF的长.
4. 如图,ABCD是一张矩形纸片,AD=BC=1,AB=CD=5.在矩形ABCD的边AB上取一点M,在CD上取一点N,将纸片沿MN折叠,使MB与DN交于点K,得到△MNK.
(1)若∠1=70°,求∠MKN的度数;
(2)△MNK的面积能否小于
?若能,求出此时∠1的度数;若不能,试说明理由;
(3)如何折叠能够使△MNK的面积最大?请你用备用图探究可能出现的情况,求最大值.
$$第十八章专题:《平行四边形》几何综合探究(四)
1. 矩形ABCD中,AB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转至矩形EGCF(其中E、G、F分别与A、B、D对应).
(1)如图1,当点G落在AD边上时,直接写出AG的长为 ;
(2)如图2,当点G落在线段AE上时,AD与CG交于点H,求GH的长;
(3)如图3,记O为矩形ABCD对角线的交点,S为△OGE的面积,求S的取值范围.
【解答】
(1)如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=CG=4,∠B=90°,
∵AB=CD=2,∴DG=2
,∴AG=AB-BG=4-2
,
(2)如图2中,
由四边形CGEF是矩形,得到∠CGE=90°,
∵点G在线段AE上,∴∠AGC=90°,
∵CA=CA,CB=CG,∴Rt△ACG≌Rt△ACB(HL).∴∠ACB=∠ACG,
∵AB∥CD∴∠ACG=∠DAC,∴∠ACH=∠HAC,∴AH=CH,设AH=CH=m,则DH=AD-AH=5-m,
在Rt△DHC中,∵CH2=DC2+DH2,∴m2=22+(4-m)2,∴m=
,∴AH=
,GH=1.5.
(3)如图,当点G在对角线AC上时,△OGE的面积最小,最小值=
×OG×EG=
×2×(4-
)=4-
.
当点G在AC的延长线上时,△OE′G′的面积最大.最大值=
×E′G′×OG′=
×2×(4+
)=4+
综上所述,4-
≤S≤4+
.
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2. 如图1,在正方形ABCD中,E是对角线AC上的一点,点F在BC的延长线上,EF交CD于G,EF=ED.
(1)求证:EB=EF;
(2)连接DF,若DF=2,求BE;
(3)如图2,若把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=60°时,猜想BE与DF的数量关系,并证明你的猜想.
【解答】
(1)证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴BC=DC,∠BCE=∠DCE,
∵EC=EC,∴△BCE≌△DCE,∴BE=ED,
∵EF=ED,∴EB=EF;
(2)解:如图1,过E作EK⊥DC于K,EH⊥BC于H,
∴∠EKC=∠EHC=∠BCD=90°,∴四边形EHCK是矩形,
∵∠ECH=45°,∴△EHC是等腰直角三角形,∴EH=CH,∴矩形EHCK是正方形,∴EK=EH,
∴Rt△DEK≌Rt△FEH,∴∠DEK=∠FEH,∴∠DEK+∠FEK=∠FEH+∠FEK,∴∠DEF=90°