③ 当 时,直线扫过矩形的面积为
直角梯形的面积,此时与DC交点为
④ 当 时,直线扫地矩形的面积为五边形,
此时直线与DC的交点为 则
⑤ 当 时,直线扫过矩形的面积即为矩形的面积,故
综上,
【点评】:本题主要考查分段函数和分类计论思想。分类时要做到不重不漏,各种情况要仔细分析,计算量大。各种情况根据图形的特点,用面积公式求解。
23.(2012广东汕头,23,12分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8.把△BCD沿对角线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点G;E、F分别是C′D和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿EF折叠,使点D落在D′处,点D′恰好与点A重合.
(1)求证:△ABG≌△C′DG;
(2)求tan∠ABG的值;
(3)求EF的长.
分析: (1)根据翻折变换的性质可知∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,故可得出结论;
(2)由(1)可知GD=GB,故AG+ GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,在Rt△ABG中利用勾股定理即可求出AG的长,进而得出tan∠ABG的值;
(3)由△AEF是△DEF翻折而成可知EF垂直平分AD,故HD= AD=4,再根据tan∠ABG即可得 出EH的长,同理可得HF是△ABD的中位线,故可得出HF的长,由EF=EH+HF即可得出结论.
解答: (1)证明:∵△BDC′由△BDC翻折而成,
∴∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,
∴∠ABG=∠ADE,
在:△ABG≌△C′DG中,
∵ ,
∴△ABG≌△C′DG;
(2)解:∵由(1)可知△ABG≌△C′DG,
∴GD=GB,
∴AG+GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,
在Rt△ABG中,
∵AB2+AG2=BG2,即62+x2=(8﹣x)2,解得x= ,
∴tan∠ABG= = = ;
(3)解:∵△AEF是△DEF翻折而成,
∴EF垂直平分AD,
∴HD= AD=4,
∴tan∠ABG=tan∠ADE= ,
∴EH=HD× =4× = ,
∵EF垂直平分AD,AB⊥AD,
∴HF是△ABD的中位线,
∴HF= AB= ×6=3,
∴EF=EH+HF= +3= .
点评: 本题考查的是翻折变换、全等三角形的判定与性质、矩形的性质及解直角三角形,熟知折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状 和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解答此题的关键.
25.(2012山西,25,12分)问题情境:将一副直角三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)按图1所示的方式摆放,其中∠ACB=90°,CA=CB,∠FDE=90°,O是AB的中点,点D与点O重合,DF⊥AC于点M,DE⊥BC于点N,试判断线段OM与ON的数量关系,并说明理由.
探究展示:小宇同学展示出如下正确的解法:
解:OM=ON,证明如下:
连接CO,则CO是AB边上中线,
∵CA=CB,∴CO是∠ACB的角平分线.(依据1)
∵OM⊥AC,ON⊥BC,∴OM=ON.(依据2)
反思交流:
(1)上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:
依据2:
(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.
拓展延伸:
(3)将图1中的Rt△DEF沿着射线BA的方向平移至如图2所示的位置,使点D落在BA的延长线上,FD的延长线与CA的延长线垂直相交于点M,BC的延长线与DE垂直相交于点N,连接OM、ON,试判断线段OM、ON的数量关系与位置关系,并写出证明过程.
【解析】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.
(2)证明:∵CA=CB,
∴∠A=∠B,
∵O是AB的中点,
∴OA=OB.
∵DF⊥AC,DE⊥BC,
∴∠AMO=∠BNO=90°,
∵在△OMA和△ONB中
,
∴△OMA≌△ONB(AAS),
∴OM=ON.
(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由如下:
连接CO,则CO是AB边上的中线.
∵∠ACB=90°,
∴OC= AB=OB,
又∵CA=CB,
∴∠CAB=∠B=45,∠1=∠2=45°,∠AOC=∠BOC=90°,
∴∠2=∠B,
∵BN⊥DE,
∴∠BND=90°,
又∵∠B=45°,
∴∠3=45°,
∴∠3=∠B,
∴DN=NB.
∵∠ACB=90°,∴∠NCM=90°.又∵BN⊥DE,∴∠DNC=90°
∴四边形DMCN是矩形,
∴DN=MC,
∴MC=NB,
∴△MOC≌△NOB(SAS),
∴OM=ON,∠MOC=∠NOB,
∴∠MOC﹣∠CON=∠NOB﹣∠CON,
即∠MON=∠BOC=90°,
∴OM⊥ON.
【答案】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.
(2)证明过程省略.
(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由见解析.
【点评】本题综合考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、等腰三角形的性质、矩形的判定与性质等初数中常见的几何知识点.对考生的综合能力有一定的要求,故是选拔考生较好的能力题.难度较大.
23.(本题满分10分)
(2012山东东营,23,10分)(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:CE=CF;
(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果∠GCE=45°,请你利用(1)的结论证明:GE=BE+GD.
(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠B=90°,AB=BC,E是AB上一点,且∠DCE=45°,BE=4,DE=10, 求直角梯形ABCD的面积.
【解析】(1)利用已知条件,可证出△BCE≌△DCF(SAS),即CE=CF.(2)延长AD至F,使DF=BE.连接CF.借助(1)的全等得出∠BCE=∠DCF,∴∠GCF=∠BCE+∠DCG=90°-∠GCE=45°,即∠GCF=∠GCE,又因为CE=CF,CG=CG,∴△ECG≌△FCG,∴EG=GF,∴GE=DF+GD=BE+GD.(3)过C作CG⊥AD,交AD延长线于G,先证四边形ABCG是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形).再设AB=x,利用(1)、(2)的结论,在Rt△AED中利用勾股定理可求出x.
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