四边形专题经典复习原创有解答(18页)
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四边形专题复习
注意:
1.平行四边形的面积:平行四边形的面积等于它的底和该底上的高的积.如图1,
2. 拓展:同底(等底)同高(等高)的平行四边形面积相等.如图2
,
3. 平行四边对角线分得的四个三角形面积相等。
5.梯形的判定和性质
6.梯形中的常用辅助线:
7.平行线等分线段定理
(1)如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其它直线上所截得的线段也相等. (2)经过三角形一边中点且与另一边平行的直线必平分第三边. (3)经过梯形一腰中点且与底边平行的直线必平分另一腰. 8.三角形中位线定理:
三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半. 梯形的中位线平行于两底且等于两底和的一半. 典型例题:
例1.如图,ABCD 中,AE=CF ,AE 与CF 交于点O ,连结BO .求证:∠AOB=∠COB .
解:作BM ⊥CF 于M ,BN ⊥AE 于N ,连接BE 、BF ;
根据和AE=CF ,可证BN=BM ,
于是∠AOB=∠COB .
例2.如图:工人师傅要把一块三角形的钢板,通过切割焊接成一个
与其面积相等的平行四边形.请你设计一种方案并在图中标出焊接线,然后证明你的结论.
解:如图,分别取边AB、AC的中点D、E,沿线段DE切割开,将△ADE的边AE与边EC重合(点A与点C重合、点E与点E重合)后焊接,点D至点F处,则所得四边形DBCF为平行四边形.证明略
.
例3. 已知:平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.求证:(1)BE⊥AC; (2)EG=EF。
证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,BD=2BO.
由已知BD=2AD,∴BO=BC,又E是OC中点,∴BE⊥AC.
(2)由(1)BE⊥AC,又G是AB中点,∴
∵EF是△OCD的中位线,∴又,∴
例4.如图,ABCD为等腰梯形,AB∥CD,对角线AC,BD交于O,且∠AOB=60°,又E,F,G分别为DO,AO,BC的中点.
求证:△EFG是等边三角形。
证明:连接EC.∵ABCD为等腰梯形,∴AD=BC,且AC=BD.
又∵DC=DC,∴△ADC≌△BCD,∠ACD=∠BDC,∴△ODC为等腰三角形.
∵∠DOC=∠AOB=60°,∴△ODC为等边三角形.
又∵E为OD中点,∴∠OEC=90°.
在Rt△BEC中,G为斜边的中点,∴。
同理.
在△OAD中,∵E,F分别为OD,OA的中点.
∴,故△EFG为等边三角形.
例5.已知,如图,正方形ABCD的边长为6,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在正方形ABCD边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF. (1)当DG=2时,求△FCG的面积;(2)设DG=x,用含x的代数式表示△FCG的面积;(3)判断△FCG 的面积能否等于1,并说明理由.
解:(1)∵正方形ABCD中,AH=2,∴DH=4.
又DG=2,因此HG=,即菱形EFGH的边长为.
在△AHE和△DGH中,∠A=∠D=90°,AH=DG=2,EH=HG=,
∴△AHE≌△DGH。
∴∠AHE=∠DGH。
∵∠DGH+∠DHG=90°,∴∠DHG+∠AHE=90°,
∴∠GHC=90°,即菱形EFGH是正方形.同理可以证明△DGH≌△CFG.
因此∠FCG=90°,即点F在BC边上,同时可得CF=2,从而
(2)作FM⊥DC,M为垂足,连结GE,
∵AB∥CD,∴∠AEG=∠MGE,∵HE∥GF,∴∠HEG=∠FGE。
∴∠AEH=∠MGF。
在△AHE和△MFG中,∠A=∠M=90°,HE=FG,
∴△AHE≌△MFG。
∴FM=HA=2,
即无论菱形EFGH如何变化,点F到直线CD的距离始终为定值2。
因此
(3)若,由,得,此时,在△DGH中,。
相应地,在△AHE中,,即点E已经不在边AB上。
故不可能有。
另法:由于点G在边DC上,因此菱形的边长至少为DH=4,
当菱形的边长为4时,点E在AB边上且满足,此时,当点E逐渐向右运动至点B时,
HE的长(即菱形的边长)将逐渐变大,最大值为。
此时,,故。
而函数的值随着的增大而减小,
因此,当时,取得最小值为。
又因为,所以△FCG的面积不可能等于1。
巩固练习:
1、把正方形ABCD绕着点A,按顺时针方向旋转得到正方形AEFG,边FG与BC交于点H(如图).试问线段HG与线段HB相等吗?请先观察猜想,然后再证明你的猜想.
D C
2、四边形ABCD 、DEFG 都是正方形,连接AE 、CG .(1)求证:AE =CG ;(2)观察图形,猜想AE 与CG 之间的位置关系,并证明你的猜想.
3、将平行四边形纸片ABCD 按如图方式折叠,使点C 与A 重合,点D 落到D ′ 处,折痕为EF . (1)求证:△ABE ≌△AD ′F ;(2)连接CF ,判断四边形AECF 是什么特殊四边形?证明你的结论.
挑战自我:
1、 (2010年眉山市).如图,每个小正方形的边长为1,A 、B 、C 是小正方形的顶点,则∠ABC 的度数为( ) A .90° B .60° C .45° D .30°
2、(2010福建龙岩中考)下列图形中,单独选用一种图形不能进行平面镶嵌的图形是( )
A. 正三角形
B. 正方形
C. 正五边形
D. 正六边形 3.(2010年北京顺义)若一个正多边形的一个内角是120°,则这个正多边形的边数是( )
A .9
B .8
C .6
D .4
4、(2010年福建福州中考)如图4,在□ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,若AC=14,BD=8,AB=10,则△OAB 的周长为 。
5、(2010年宁德市)如图,在□ABCD 中,AE =EB ,AF =2,则FC 等于_____.
A B C D E F D ′
6题
F
E
D
C B
A
6、 (2010年滨州)如图,平行四边形ABCD 中, ∠ABC=60°,E 、F 分别在CD 、BC 的延长线上,AE ∥BD,EF ⊥BC,DF=2,
则EF 的长为 7、 (2010年福建晋江)如图,请在下列四个关系中,选出两个恰当....的关系作为条件,推出四边形ABCD 是平行四边形,并予以证明.(写出一种即可)关系:①AD ∥BC ,②CD AB =,③C A ∠=∠,④︒=∠+∠180C B .
已知:在四边形ABCD 中, , ;求证:四边形ABCD 是平行四边形.
8、(2010年宁波市)如图1,有一张菱形纸片ABCD ,8=AC ,6=BD 。
(1)请沿着AC 剪一刀,把它分成两部分,把剪开的两部分拼成一个平行四
边形,在图2中用实数画出你所拼成的平行四边形;若沿着BD 剪开, 请在图3中用实线画出拼成的平行四边形;并直接写出这两个平行四边 形的周长。
(2)沿着一条直线剪开,拼成与上述两种都不全等的平行四边形,请在图4
中用实线画出拼成的平行四边形。
(注:上述所画的平行四边形都不能与原菱形全等)
周长为__________ 周长为__________
9、(2007天津市)在梯形ABCD 中,AD//BC ,对角线AC ⊥BD ,且cm AC 5=,BD=12c m ,求梯形中位线的长。
10、(2007·山东)如图,在周长为20cm 的□ABCD 中,AB ≠AD ,AC 、BD 相交于点O ,OE ⊥BD 交AD 于E ,则△ABE 的周长为( ) (A)4cm (B)6cm (C)8cm (D)10cm
A
C
C C C (图2) (图1) (图3) (图4) A
B C
D
第5题图
F
A E B
C
D A O
E
10题
11、(2006·山东)如图,在平行四边形ABCD 中,AE ⊥BC 于E ,AF ⊥CD 于F ,∠EAF =45o
,且AE+AF
=四边形ABCD 的周长是 .
直击中考:
1. (2011安徽)如图,D 是△ABC 内一点,BD ⊥CD ,AD =6,BD =4,CD =3,E 、F 、G 、H 分别是AB 、AC 、CD 、BD 的中点,则四边形EFGH 的周长是( )【答案】D A .7 B .9 C .10 D .11
2. (2011山东威海)在□ABCD 中,点E 为AD 的中点,连接BE ,交AC 于点F ,则AF :CF =( ) A .1:2 B .1:3 C .2:3 D .2:5 【答案】A
3. (2011四川重庆)下面图形都是由同样大小的平行四边形按一定的规律组成,其中,第①个图形一共有1个平行四边形,第②个图形一共有5个平行四边形,第③个图形一共有11个平行四边形,……,则第⑥个图形中平行四边形的个数为( ) 【答案】C
……
图① 图② 图③ 图④ A .55 B .42 C .41 D .29
4. (2011宁波市)一个多边形的内角和是720°,这个多边形的边数是( )【答案】C A . 4 B . 5 C . 6 D . 7
5. (2011广东汕头)正八边形的每个内角为( )【答案】B
A .120°
B .135°
C .140°
D .144° 6、(2011山东德州)图1是一个边长为1的等边三角形和一个菱形的组合图形,菱形边长为等边三角形边长的一半,以此为基本单位,可以拼成一个形状相同但尺寸更大的图形(如图2),依此规律继续拼下去(如图3),……,则第n 个图形的周长是( )【答案】C
(A )2n
(B )4n
(C )1
2
n + (D )2
2
n +
7. (2011山东泰安)如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S 1,S 2,则S 1+S 2的值为( )【答案】B
A.17
B.17
C.18
D.19
8. (2011山东泰安)如图,点O 是矩形ABCD 的中心,E 是AB 上的点,沿CE 折叠后,点B 恰好与点O 重合,若BC =3,则折痕CE 的长为( )【答案】A A.2 3 B.
33
2
C. 3
D.6
9. (2011四川重庆)如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CD =3DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =3.其中正确结论的个数是( ) 【答案】C A .1 B .2 C .3 D .4
图1
图2
图3
……
… A 1
A
A 2 A 3 B
B 1 B 2
B 3
C C 2 C 1 C 3
D 2 D 1 D 3
10. (2011浙江省嘉兴)如图,①②③④⑤五个平行四边形拼成一个含30°内角的菱形EFGH (不重叠无缝隙).若①②③④四个平行四边形面积的和为14cm 2,四边形ABCD 面积是11cm 2,则①②③④四个平行四边形周长的总和为( )【答案】A (A )48cm
(B )36cm (C )24cm
(D )18cm
11. ( 2011重庆江津)如图,四边形ABCD 中,AC=a,BD=b,且AC ⊥BD,顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形A 1B 1C 1D 1,再顺次连接四边形A 1B 1C 1D 1各边中点,得到四边形A 2B 2C 2D 2……,如此进行下去,得到四边形A n B n D n .下列结论正确的有( ) 【答案】C
①四边形A 2B 2C 2D 2是矩形; ②四边形A 4B 4C 4D 4是菱形; ③四边形A 5B 5C 5D 5的周长
4b a +; ④四边形A n B n D n 的面积是12
+n ab
A.①②
B.②③
C.②③④
D.①②③④
12. (2011湖北武汉市)如图,在菱形ABCD 中,AB =BD ,点E ,F 分别在AB ,AD 上,且AE =DF .连接BF 与
DE 相交于点G ,连接CG 与BD 相交于点H .下列结论:( ) 【答案】D ①△AED ≌△DFB ; ②S 四边形 BCDG =
4
3
CG 2;③若AF =2DF ,则BG =6GF .其中正确的结论 A .只有①②. B .只有①③.C .只有②③. D .①②③.
(第10题)
F
A
B
C
D
H
E
G
①
②
③
④
⑤
第12题图
13. (2011山东烟台)如图,三个边长均为2的正方形重叠在一起,O 1、O 2是其中两个正方形的中心,则阴影部分的面积是 . 【答案】2
14. (2011浙江绍兴) 取一张矩形纸片按照图1、图2中的方法对折,并沿图3中过矩形顶点的斜线(虚线)剪开,那剪下的①这部分展开,平铺在桌面上,若平铺的这个图形是正六边形,则这张矩形纸片的宽和长之比为
. 2
15. (2011甘肃兰州)如图,依次连结第一个矩形各边的中点得到一个菱形,再依次连结菱形各边的中点得到第二个矩形,按照此方法继续下去。
已知第一个矩形的面积为1,则第n 个矩形的面积为 。
【答案】
1
1
4n
16、(2009年宜宾)如图,菱形ABCD 的对角线长分别为b a 、,以菱形ABCD 各边的中点为顶点作矩形A 1B 1C 1D 1,然后再以矩形A 1B 1C 1D 1的中点为顶点作菱形A 2B 2C 2D 2,……,如此下去,得到四边形A 2009B 2009C 2009D 2009的面积用含 b a 、的
代数式表示为 .【答案】
ab 2010
2
1)(.
……
17、(2009 黑龙江大兴安岭)如图,边长为1的菱形ABCD 中,︒=∠60DAB .连结对角线AC ,以AC 为边作第二个菱形11D ACC ,使 ︒=∠601AC D ;连结1AC ,再以1AC 为边作第三个菱形221D C AC ,使
︒=∠6012AC D ;……,按此规律所作的第n 个菱形的边长为 .【答案】
()
1
3-n
18.(2011山东日照,16,4分)正方形ABCD 的边长为4,M 、N 分别是BC 、CD 上的两个动点,且始终保持AM ⊥MN .当BM = 时,四边形AB 的面积最大. 【答案】2;
19、(2011四川宜宾)如图,平行四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,E 、F 在AC 上,G 、H 在BD 上,AF=CE ,BH=DG . 求证:GF ∥HE .
【答案】证明:∵平行四边形ABCD 中,OA=OC ,
由已知:AF=CE AF -OA=CE -OC ∴OF=OE 同理得:OG=OH ∴四边形EGFH 是平行四边形 ∴GF ∥HE
D 1
H
A
C
B
D
O
E G
F
20、(2011四川成都10分) 如图,已知线段AB ∥CD ,AD 与BC 相交于点K ,E 是线段AD 上一动点. (1)若BK =
52KC ,求AB
CD
的值; (2)连接BE ,若BE 平分∠ABC ,则当AE =1
2
AD 时,猜想线段AB 、BC 、CD 三者之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明.再探究:当AE =
1n
AD (2>n ),而其余条件不变时,线段AB 、BC 、CD 三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出你的结论,不必证明.
G
【答案】解:(1)∵AB ∥CD ,BK =
52KC ,∴AB CD =BK CK =5
2
.
(2)如图所示,分别过C 、D 作BE ∥CF ∥DG 分别交于AB 的延长线于F 、G 三点,
∵BE ∥DG ,点E 是AD 的点,∴AB=BG ;∵CD ∥FG ,CD ∥AG ,∴四边形CDGF 是平行四边形,∴CD=FG ; ∵∠ABE =∠EBC ,BE ∥CF ,∴∠EBC =∠BCF ,∠ABE =∠BFC ,∴BC =B F , ∴AB-CD=BG-FG=BF=BC ,∴AB=BC+CD . 当AE =
1
n
AD (2>n )时,(1-n )AB=BC+CD . 21、(2011贵州安顺10分)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,BC 的垂直平分线DE 交BC 于D ,交AB 于E ,F 在DE 上,且AF =CE =AE .
⑴说明四边形ACEF 是平行四边形;
⑵当∠B 满足什么条件时,四边形ACEF 是菱形,并说明理由.
【答案】(1)证明:由题意知∠FDC =∠DCA = 90°.∴EF ∥CA ∴∠AEF =∠EAC ∵AF = CE = AE ∴∠F =∠AEF =∠EAC =∠ECA 又∵AE = EA ∴△AEC ≌△EAF ,∴EF = CA ,∴四边形ACEF 是平行四边形 . (2)当∠B =30°时,四边形ACEF 是菱形 . 理由是:∵∠B =30°,∠ACB =90°,∴AC =
AB 2
1
,∵DE
垂直平分BC ,∴ BE =CE 第25题图
又∵AE =CE ,∴CE =
AB 2
1
,∴AC =CE ,∴四边形ACEF 是菱形. 22、(2011山东滨州10分)如图,在△ABC 中,点O 是AC 边上(端点除外)的一个动点,过点O 作直线MN ∥BC .设MN 交∠BCA 的平分线于点E ,交∠BCA 的外角平分线于点F ,连接AE 、AF 。
那么当点O 运动到何下时,四边形AECF 是矩形?并证明你的结论。
【答案】当点O 运动到AC 的中点(或OA=OC )时, 四边形AECF 是矩形………………2分
证明:∵CE 平分∠BCA,∴∠1=∠2,………………3分 又∵MN ∥BC, ∴∠1=∠3,
∴∠3=∠2,∴EO=CO. ………………5分 同理,FO=CO ………………6分 ∴EO=FO
又OA=OC, ∴四边形AECF 是平行四边形………………7分
又∵∠1=∠2,∠4=∠5,∴∠1+∠5=∠2+∠4. ………………8分 又∵∠1+∠5+∠2+∠4=180°∴∠2+∠4=90°………………9分 ∴四边形AECF 是矩形………………10分 23、(2011湖北襄阳10分)如图9,点P 是正方形ABCD 边AB 上一点(不与点A ,B 重合),连接PD 并将线段PD 绕点P 顺时针方向旋转90°得到线段PE ,PE 交边BC 于点F ,连接BE ,DF . (1)求证:∠ADP =∠EPB ; (2)求∠CBE 的度数; (3)当
AB
AP
的值等于多少时,△PFD ∽△BFP ?并说明理由.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形
∴∠A =∠PBC =90°,AB =AD ,∴∠ADP +∠APD =90° ············ 1分 ∵∠DPE =90° ∴∠APD +∠EPB =90° ∴∠ADP =∠EPB . ··································································· 2分 (2)过点E 作EG ⊥AB 交AB 的延长线于点G ,则∠EGP =∠A =90° ··· 3分
P
F
E
D
C
B
A
图9
(第24题图)
F E N
M O C
B
A
G
P
F
E D
C
B
A
又∵∠ADP =∠EPB ,PD =PE ,∴△PAD ≌△EGP ∴EG =AP ,AD =AB =PG ,∴AP =EG =BG ································ 4分 ∴∠CBE =∠EBG =45°. ·························································· 5分 (3)方法一:
当
2
1
=AB AP 时,△PFE ∽△BFP . ··················································· 6分 ∵∠ADP =∠FPB ,∠A =∠PBF ,∴△ADP ∽△BPF ····················· 7分 设AD =AB =a ,则AP =PB =a 2
1,∴BF =BP ·a AD AP 4
1
= ·············· 8分 ∴a AP AD PD 2522=+=,a BF PB PF 4
5
22=+= ∴
5
5=
=PF BF PD PB ····································································· 9分 又∵∠DPF =∠PBF =90°,∴△ADP ∽△BFP ····························· 10分 方法二:
假设△ADP ∽△BFP ,则
PF
BF
PD PB =. ··········································· 6分 ∵∠ADP =∠FPB ,∠A =∠PBF ,∴△ADP ∽△BPF ··················· 7分 ∴BF
AP
PF PD =, ······································································· 8分 ∴
BF
AP
BF PB =, ········································································ 9分 ∴PB =AP , ∴当2
1
=AB AP 时,△PFE ∽△BFP . 10分
24. (2011湖南永州10分)探究问题:
⑴方法感悟:如图①,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别为DC ,BC 边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF ,求证DE+BF=EF .
感悟解题方法,并完成下列填空: 将△ADE 绕点A 顺时针旋转90°得到△ABG ,此时AB 与AD 重合,由旋转可得: AB=AD,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°, ∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°, 因此,点G ,B ,F 在同一条直线上. ∵∠EAF=45° ∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=90°-45°=45°. ∵∠1=∠2, ∴∠1+∠3=45°. 即∠GAF=∠_________. 又AG=AE ,AF=AF ∴△GAF ≌_______.
∴_________=EF ,故DE+BF=EF .
⑵方法迁移:
如图②,将ABC Rt ∆沿斜边翻折得到△ADC ,点E ,F 分别为DC ,BC 边上的点,且∠EAF=2
1
∠DAB .试猜想DE ,BF ,EF 之间有何数量关系,并证明你的猜想.
⑶问题拓展:
如图③,在四边形ABCD 中,AB=AD ,E ,F 分别为DC,BC 上的点,满足DAB EAF ∠=∠2
1
,试猜想当∠B 与∠D 满足什么关系时,可使得DE+BF=EF .请直接写出你的猜想(不必说明理由).
【答案】⑴EAF 、△EAF 、GF . ⑵DE+BF=EF ,理由如下:
假设∠BAD 的度数为m ,将△ADE 绕点A 顺时针旋转︒m 得到△ABG ,此时AB 与AD 重合,由旋转可得: AB=AD,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°, ∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°, 因此,点G ,B ,F 在同一条直线上. ∵∠EAF=
︒m 2
1 ∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=︒=︒-︒m m m 2121
∵∠1=∠2, ∴∠1+∠3=
︒m 2
1
. 即∠GAF=∠EAF 又AG=AE ,AF=AF ∴△GAF ≌△EAF .∴GF=EF ,
又∵GF=BG+BF=DE+BF ∴DE+BF=EF . ⑶当∠B 与∠D 互补时,可使得DE+BF=EF . 25、(2007南充)如图, 等腰梯形ABCD 中,AB =15,AD =20,∠C =30º.点M 、N 同时以相同速度分别从点A 、点3
2
1G
E F
D
C
B A (第25题)②解得图
3
2
1G
E
F
D C
B
A (第25题)①
E
F
D
C
B
A
(第25题)② E
F
D C
B
A
(第25题)③
D 开始在AB 、AD (包括端点)上运动.
(1)设ND 的长为x ,用x 表示出点N 到AB 的距离,并写出x 的取值范围. (2)当五边形BCDNM 面积最小时,请判断△AMN 的形状.
解:(1)过点N 作BA 的垂线NP ,交BA 的延长线于点P . ………………(1分)
由已知,AM =x ,AN =20-x .
∵ 四边形ABCD 是等腰梯形,AB ∥CD ,∠D =∠C =30º, ∴ ∠PAN =∠D =30º. 在Rt △APN 中,PN =AN sin ∠PAN =1
2
(20-x ), 即点N 到AB 的距离为
1
2
(20-x ).
………………………………(3分)
∵ 点N 在AD 上,0≤x ≤20,点M 在AB 上,0≤x ≤15,
∴ x 的取值范围是 0≤x ≤15. ………………………………(4分) (2)根据(1),S △AMN =12AM •NP =14x (20-x )=21
54
x x -+. ……(5分)
∵ 1
4
-
<0,∴ 当x =10时,S △AMN 有最大值. …………………………(6分)
又∵ S 五边形BCDNM =S 梯形-S △AMN ,且S 梯形为定值,
∴ 当x =10时,S 五边形BCDNM 有最小值. …………………………(7分) 当x =10时,即ND =AM =10,AN =AD -ND =10,即AM =AN . 则当五边形BCDNM 面积最小时,△AMN 为等腰三角形. …………(8分)
26、(2007福建晋江)如图,四边形ABCD 为矩形,AB =4,AD =3,动点M 、N 分别从D 、B 同时出发,以1个单位/秒的速度运动,点M 沿DA 向终点A 运动,点N 沿BC 向终点C 运动。
过点N 作NP ⊥BC ,交AC 于点P ,连结MP 。
已知动点运动了x 秒。
⑴请直接写出PN 的长;(用含x 的代数式表示)⑵若0秒≤x ≤1秒,试求△MPA 的面积S 与时间x 秒的函数关系式,利用函数图象,求S 的最大值。
⑶若0秒≤x ≤3秒,△MPA 能否为一个等腰三角形?若能,试求出所有x 的对应值;若不能,试说明理由。
D
M A B
C
N
D P
解:⑴
3412x -;⑵延长NP 交AD 于点Q ,则PQ ⊥AD ,由⑴得:PN =3
412x
-, 则x x PN QN PQ 3
4
34124=--=-=。
依题意,可得:x AM -=3
23)23(32)3(3232234)3(2121222+--=--=-=⋅-⋅=⋅⋅=x x x x x x x PQ AM S
∵0≤x ≤1.5 即函数图象在对称轴的左侧,函数值S 随着x
∴当1=x 时,S 有最大值 ,S 最大值=3
4。
⑶△MPA 能成为等腰三角形, 共有三种情况,以下分类说明: ①若PM =PA ,
∵PQ ⊥MA ∴MQ =QA =x
又DM +MQ +QA =AD ∴33=x ,即1=x ②若MP =MA ,则MQ =x 23-,PQ =
x 3
4
,MP =MA =x -3 在Rt △PMQ 中,由勾股定理得:2
2
2
PQ MQ MP +=
∴2
2
2
)3
4()23()3(x x x +-=-,解得:43
54
=
x (0=x 不合题意,舍去) ③若AP =AM ,由题意可得:x AP 35=,AM =x -3∴x x -=335,解得:89
=x
综上所述,当1=x ,或4354=x ,或8
9
=x 时,△MPA 是等腰三角形。