如图,在△ABC中,∠B=45°,BC=5,高AD=4,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F分别在AB、AC上,AD交EF于点H.(1)求证:;(2)设EF
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如图,在△ABC中,∠B=45°,BC=5,高AD=4,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F分别在AB、AC上,AD交EF于点H.(1)求证:;(2)设EF
题型:不详
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如图,在△ABC中,∠B=45°,BC=5,高AD=4,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F分别在AB、AC上,AD交EF于点H.
(1)求证:
;
(2)设EF=x,当x为何值时,矩形EFPQ的面积最大?并求出最大面积;
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,该矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线DA匀速向上运动(当矩形的边PQ到达A点时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围.
答案
解:(1)证明:∵矩形EFPQ,∴EF∥BC。
∴△AHF∽△ADC,∴
。
∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∴
.
∴
。
(2)∵∠B=45°,∴BD=AD=4,∴CD=BC﹣BD=5﹣4=1。
∵EF∥BC,∴△AEH∽△ABD,∴
。
∵EF∥BC,∴△AFH∽△ACD,∴
。
∴
,即
,∴EH=4HF。
已知EF=x,则EH=
。
∵∠B=45°,∴EQ=BQ=BD﹣QD=BD﹣EH=4﹣
。
,
∴当x=
时,矩形EFPQ的面积最大,最大面积为5。
(3)由(2)可知,当矩形EFPQ的面积最大时,矩形的长为
,宽为
。
在矩形EFPQ沿射线AD的运动过程中:
(I)当0≤t≤2时,如答图①所示,
设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD分别交于点H
1
,D
1
,此时DD
1
=t,H
1
D
1
=2,
∴HD
1
=HD﹣DD
1
=2﹣t,HH
1
=H
1
D
1
﹣HD
1
=t,AH
1
=AH﹣HH
1
=2﹣t。
∵KN∥EF,∴
,即
。
解得
。
。
(II)当2<t≤4时,如答图②所示,
设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD交于点D
2
.此时DD
2
=t,AD
2
=AD﹣DD
2
=4﹣t。
∵KN∥EF,∴
,即
。
解得
。
。
综上所述,S与t的函数关系式为:
。
解析
(1)由相似三角形,列出比例关系式,即可证明。
(2)首先求出矩形EFPQ面积的表达式,然后利用二次函数求其最大面积。
(3)本问是运动型问题,弄清矩形EFPQ的运动过程:
当0≤t≤2时,如答图①所示,此时重叠部分是一个矩形和一个梯形;
当2<t≤4时,如答图②所示,此时重叠部分是一个三角形。
举一反三
如图所示,在Rt△ABC中,AB=BC=4,∠ABC=90°,点P是△ABC的外角∠BCN的角平分线上一个动点,点P′是点P关于直线BC的对称点,连结PP′交BC于点M,BP′交AC于D,连结BP、AP′、CP′.
(1)若四边形BPCP′为菱形,求BM的长;
(2)若△BMP′∽△ABC,求BM的长;
(3)若△ABD为等腰三角形,求△ABD的面积.
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如图,在▱ABCD中,E是AD边上的中点,连接BE,并延长BE交CD延长线于点F,则△EDF与△BCF的周长之比是【 】
A.1:2
B.1:3
C.1:4
D.1:5
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如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD
(1)若AB=9,CD=4,BD=10,请问在BD上是否存在P点,使以P、A、B三点为顶点的三角形与以P、C、D三点为顶点的三角形相似?若存在,求BP的长;若不存在,请说明理由;
(2)若AB=9,CD=4,BD=12,请问在BD上存在多少个P点,使以P、A、B三点为顶点的三角形与以P、C、D三点为顶点的三角形相似?并求BP的长;
(3)若AB=9,CD=4,BD=15,请问在BD上存在多少个P点,使以P、A、B三点为顶点的三角形与以P、C、D三点为顶点的三角形相似?并求BP的长;
(4)若AB=m,CD=n,BD=l,请问m,n,l满足什么关系时,存在以P、A、B三点为顶点的三角形与以P、C、D三点为顶点的三角形相似的一个P点?两个P点?三个P点?
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同一时刻,物体的高与影子的长成比例,某一时刻,高1.6m的人影长啊1.2m,一电线杆影长为9m,则电线杆的高为
m.
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请在图中补全坐标系及缺失的部分,并在横线上写恰当的内容。图中各点坐标如下:A(1,0),B(6,0),C(1,3),D(6,2)。线段AB上有一点M,使△ACM∽△BDM,且相似比不等于1。求出点M的坐标并证明你的结论。
解:M(
,
)
证明:∵CA⊥AB,DB⊥AB,∴∠CAM=∠DBM=
度。
∵CA=AM=3,DB=BM=2,∴∠ACM=∠AMC(
),∠BDM=∠BMD(同理),
∴∠ACM=
(180°-
) =45°。 ∠BDM=45°(同理)。
∴∠ACM=∠BDM。
在△ACM与△BDM中,
,
∴△ACM∽△BDM(如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似)。
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