内容正文:
专题(十一)阅读理解探索题
(2017)(次压轴题)【探索发现】如图①,是一张直角三角形纸片,∠B=90°,小明想从中剪出一个以∠B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为 .
【拓展应用】
如图②,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为 .(用含a,h的代数式表示)
【灵活应用】
如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.
【实际应用】
如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.
试题解析:
【分析】【探索发现】:由中位线知EF=BC、ED=AB、由=可得;
【拓展应用】:由△APN∽△ABC知=,可得PN=a﹣PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ•PN═﹣(x﹣)2+,据此可得;
【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH=20、CD=DH=16,分别证△AEF≌△HED、△CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;
【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,由tanB=tanC知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.
【解答】解:【探索发现】
∵EF、ED为△ABC中位线,
∴ED∥AB,EF∥BC,EF=BC,ED=AB,
又∠B=90°,
∴四边形FEDB是矩形,
则===,
故答案为:;
【拓展应用】
∵PN∥BC,
∴△APN∽△ABC,
∴=,即=,
∴PN=a﹣PQ,
设PQ=x,
则S矩形PQMN=PQ•PN=x(a﹣x)=﹣x2+ax=﹣(x﹣)2+,
∴当PQ=时,S矩形PQMN最大值为,
故答案为:;
【灵活应用】
如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,
由题意知四边形ABCH是矩形,
∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,
∴EH=20、DH=16,
∴AE=EH、CD=DH,
在△AEF和△HED中,
∵,
∴△AEF≌△HED(ASA),
∴AF=DH=16,
同理△CDG≌△HDE,
∴CG=HE=20,
∴BI==24,
∵BI=24<32,
∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,
过点K作KL⊥BC于点L,
由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG•BF=×(40+20)×(32+16)=720,
答:该矩形的面积为720;
【实际应用】
如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,
∵tanB=tanC=,
∴∠B=∠C,
∴EB=EC,
∵BC=108cm,且EH⊥BC,
∴BH=CH=BC=54cm,
∵tanB==,
∴EH=BH=×54=72cm,
在Rt△BHE中,BE==90cm,
∵AB=50cm,
∴AE=40cm,
∴BE的中点Q在线段AB上,
∵CD=60cm,
∴ED=30cm,
∴CE的中点P在线段CD上,
∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,
由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC•EH=1944cm2,
答:该矩形的面积为1944cm2.
(2018)(次压轴题)【发现】如图①,已知等边,将直角三角形的角顶点任意放在边上(点不与点、重合),使两边分别交线段、于点、.
(1)若,,,则_______;
(2)求证:.
【思考】若将图①中的三角板的顶点在边上移动,保持三角板与、的两个交点、都存在,连接,如图②所示.问点是否存在某一位置,使平分且平分?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【探索】如图③,在等腰中,,点为边的中点,将三角形透明纸板的一个顶点放在点处(其中),使两条边分别交边、于点、(点、均不与的顶点重合),连接.设,则与的周长之比为________(用含的表达式表示).
试题解析:
【分析】(1)①先求出BE的长度后发现BE=BD的,又∠B=60°,可知△BDE是等边三角形,可得∠BDE=60°,另外∠EDF=60°,可证得△CDF是等边三角形,从