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举一反三:
【变式】在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AB⊥BC,∠A=60°,AB=2CD,E、F分别为AB、AD的中点,连结EF、EC、BF、CF.
⑴判断四边形AECD的形状(不证明);
⑵在不添加其它条件下,写出图中一对全等的三角形,用符号“≌”表示,并证明. ⑶若CD=2,求四边形BCFE的面积.
【答案】(1)平行四边形;
(2)△BEF≌△CDF或(△AFB≌△EBC≌△EFC) 证明:连接DE,
∵AB=2CD,E为AB中点, ∴DC=EB, 又∵DC∥EB, ∴四边形BCDE是平行四边形, ∵AB⊥BC, ∴四边形BCDE为矩形, ∴∠AED=90°,∠CDE=∠BED=90°,BE=CD, 在Rt△AED中,∠A=60°,F为AD的中点, ∴AF=1AD=EF, 2∴△AEF为等边三角形, ∴∠DFE=180°-60°=120°, ∵EF=DF, ∴∠FDE=∠FED=30°. ∴∠CDF=∠BEF=120°, 在△BEF和△FDC中, ?DF?EF???CDF??BEF?120?, ?DC?BE?资料来源于网络 仅供免费交流使用
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∴△BEF≌△CDF(SAS). (3)若CD=2,则AD=4, ∵∠A=60°, ∴sin60°=3DE=, AD2∴DE=AD?3=23 2∴DE=BC=23, ∵四边形AECD为平行四边形, ∴S△ECF与S四边形AECD等底同高, 111S四边形AECD=CD?DE=×2×23=23, 22211S△CBE=BE?BC=×2×23=23, 22∴S△ECF=∴S四边形BCFE=S△ECF+S△EBC=23+23=43. 类型二、四边形与其他知识的综合运用
4. 有矩形纸片ABCD,AB=2,AD=1,将纸片折叠,使顶点A与边CD上的点E重合. (1)如果折痕FG分别与AD、AB交于点F、G,AF=
2,求DE的长; 3(2)如果折痕FG分别与CD、DA交于点F、G,△AED的外接圆与直线BC相切,求折痕FG的长.
【思路点拨】(1)根据AF,AD的长可以求得DF的长,根据折叠知EF=AF,再根据勾股定理即可计算得到DE的长; (2)根据直角三角形的外接圆的圆心是斜边的中点,则折痕与AE的交点O即是其外接圆的圆心.设DE=x,根据三角形ADE的中位线定理求得OM=1x,进一步表示出ON的长.根据直线和圆相切,则圆心到直线2的距离等于圆的半径得到AE=2ON,在直角三角形ADE中,根据勾股定理列方程求解.再根据直角三角形FOE相似于直角三角形ADE,求得OF的长,从而根据轴对称的性质得到FG=2OF. 【答案与解析】(1)在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,AF=根据轴对称的性质,得EF=AF=2,∠D=90°. 32. 3资料来源于网络 仅供免费交流使用
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∴DF=AD-AF=1. 3232在Rt△DEF中,DE=()-()= (2)设AE与FG的交点为O. 根据轴对称的性质,得AO=EO. 取AD的中点M,连接MO. 1323. 31DE,MO∥DC. 21设DE=x,则MO=x, 2则MO=在矩形ABCD中,∠C=∠D=90°, ∴AE为△AED的外接圆的直径,O为圆心. 延长MO交BC于点N,则ON∥CD. ∴∠CNM=180°-∠C=90°. ∴ON⊥BC,四边形MNCD是矩形. ∴MN=CD=AB=2.∴ON=MN-MO=2-1x. 2∵△AED的外接圆与BC相切, ∴ON是△AED的外接圆的半径. ∴OE=ON=2-1x,AE=2ON=4-x. 2222在Rt△AED中,AD+DE=AE, 222∴1+x=(4-x). 15. 815117∴DE=,OE=2-x=. 8216解这个方程,得x=根据轴对称的性质,得AE⊥FG. ∴∠FOE=∠D=90°.可得FO=17. 30又AB∥CD,∴∠EFO=∠AGO,∠FEO=∠GAO. ∴△FEO≌△GAO.∴FO=GO. 资料来源于网络 仅供免费交流使用
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∴FG=2FO=17. 1517. 15∴折痕FG的长是【总结升华】本题通过矩形纸片折叠,利用轴对称图形的性质,在丰富的图形关系中,考查学生获取信息和利用所得信息认识新事物的能力,本题对图形折叠前后的不变量的把握、直线与圆位置关系的准确理解、方程思想的运用意识和策略等具有可再抽象性. 【四边形综合复习 例3】
5.(2015?黄岛区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5.点P从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动;点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P、Q的运动,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交BC于点E.点P、Q同时出发,当点P到达点A时停止运动,点Q也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t>0). (1)当t为何值时,DE∥AB?
(2)求四边形BQPC的面积s与t的函数关系式; (3)是否存在某一时刻t,使四边形BQPC的面积与Rt△ABC的面积比为13:15?若存在,求t的值.若不存在,请说明理由;
(4)若DE经过点C,试求t的值.
【思路点拨】(1)根据DE∥AB,得到△AQP∽△ACB,根据相似三角形的对应边成比例,求出t; (2)根据四边形BQPC的面积=△ABC的面积﹣△AQP的面积,列出关于x、y的函数关系式; (3)根据(2)中的函数关系式和面积比,求出t;
(4)DE经过点C,作QH⊥BC于H,得到DH∥AC,用t表示出QH、EH,根据垂直平分线的性质和勾股定理列出关系式求出t. 【答案与解析】解:(1)当DE∥AB时,∠AQP=90°, 则△AQP∽△ACB, =
,=
,t=;
(2)∠C=90°,AC=3,AB=5,根据勾股定理得,BC=4, S△ABC=×3×4=6, 作QF⊥BC于F,
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