35、(2013•呼和浩特)如圖,在邊長(zhǎng)為3的正方形ABCD中,點(diǎn)E是BC邊上的點(diǎn),BE=1,∠AEP=90°,且EP交正方形外角的平分線CP于點(diǎn)P,交邊CD于點(diǎn)F,(1) 的值為 ;(2)求證:AE=EP;(3)在AB邊上是否存在點(diǎn),使得四邊形DEP是平行四邊形?若存在,請(qǐng)給予證明;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn):正方形的性質(zhì);全等三角形的判定與性質(zhì);平行四邊形的判定.3718684分析:(1)由正方形的性質(zhì)可得:∠B=∠C=90°,由同角的余角相等,可證得:∠BAE=∠CEF,根據(jù)同角的正弦值相等即可解答;(2)在BA邊上截取BK=NE,連接KE,根據(jù)角角之間的關(guān)系得到∠AKE=∠ECP,由AB=CB,BK=BE,得AK=EC,結(jié)合∠KAE=∠CEP,證明△AKE≌△ECP,于是結(jié)論得出;(3)作D⊥AE于AB交于點(diǎn),連接E、DP,易得出D∥EP,由已知條件證明△AD≌△BAE,進(jìn)而證明D=EP,四邊形DEP是平行四邊形即可證出.解答:(1)解:∵四邊形ABCD是正方形,∴∠B=∠D,∵∠AEP=90°,∴∠BAE=∠FEC,在Rt△ABE中,AE= = ,∵sin∠BAE= =sin∠FEC= ,∴ = ,
(2)證明:在BA邊上截取BK=NE,連接KE,∵∠B=90°,BK=BE,∴∠BKE=45°,∴∠AKE=135°,∵CP平分外角,∴∠DCP=45°,∴∠ECP=135°,∴∠AKE=∠ECP,∵AB=CB,BK=BE,∴AB?BK=BC?BE,即:AK=EC,易得∠KAE=∠CEP,∵在△AKE和△ECP中,,∴△AKE≌△ECP(ASA),∴AE=EP;
(3)答:存在.證明:作D⊥AE于AB交于點(diǎn),則有:D∥EP,連接E、DP,∵在△AD與△BAE中,,∴△AD≌△BAE(AAS),∴D=AE,∵AE=EP,∴D=EP,∴D EP,∴四邊形DEP為平行四邊形.點(diǎn)評(píng):此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì)以及正方形的性質(zhì)等知識(shí).此題綜合性很強(qiáng),圖形比較復(fù)雜,解題的關(guān)鍵是注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用與輔助線的準(zhǔn)確選擇. 36、(2013泰安)如圖,四邊形ABCD為正方形.點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,?3),反比例函數(shù)y=的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,(1)求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式;(2)求點(diǎn)P是反比例函數(shù)圖象上的一點(diǎn),△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,求P點(diǎn)的坐標(biāo).考點(diǎn):反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題.分析:(1)先根據(jù)正方形的性質(zhì)求出點(diǎn)C的坐標(biāo)為(5,?3),再將C點(diǎn)坐標(biāo)代入反比例函數(shù)y=中,運(yùn)用待定系數(shù)法求出反比例函數(shù)的解析式;同理,將點(diǎn)A,C的坐標(biāo)代入一次函數(shù)y=ax+b中,運(yùn)用待定系數(shù)法求出一次函數(shù)函數(shù)的解析式;(2)設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),先由△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,列出關(guān)于x的方程,解方程求出x的值,再將x的值代入y=? ,即可求出P點(diǎn)的坐標(biāo).解答:解:(1)∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,?3),∴AB=5,∵四邊形ABCD為正方形,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(5,?3).∵反比例函數(shù)y=的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,∴?3=,解得k=?15,∴反比例函數(shù)的解析式為y=? ;∵一次函數(shù)y=ax+b的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,C,∴ ,解得 ,∴一次函數(shù)的解析式為y=?x+2;(2)設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y).∵△OAP的面積恰好等于正方形ABCD的面積,∴×OA•x=52,∴×2x=25,解得x=±25.當(dāng)x=25時(shí),y=? =?;當(dāng)x=?25時(shí),y=? =.∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(25,?)或(?25,).點(diǎn)評(píng):本題考查了正方形的性質(zhì),反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題,運(yùn)用待定系數(shù)法求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的解析式,三角形的面積,難度適中.運(yùn)用方程思想是解題的關(guān)鍵.
37、(2013•資陽(yáng))在一個(gè)邊長(zhǎng)為a(單位:c)的正方形ABCD中,點(diǎn)E、分別是線段AC,CD上的動(dòng)點(diǎn),連結(jié)DE并延長(zhǎng)交正方形的邊于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)作N⊥DF于H,交AD于N.(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)C重合,求證:DF=N;(2)如圖2,假設(shè)點(diǎn)從點(diǎn)C出發(fā),以1c/s的速度沿CD向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng),點(diǎn)E同時(shí)從點(diǎn)A出發(fā),以 c/s速度沿AC向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(t>0);①判斷命題“當(dāng)點(diǎn)F是邊AB中點(diǎn)時(shí),則點(diǎn)是邊CD的三等分點(diǎn)”的真假,并說(shuō)明理由.②連結(jié)F、FN,△NF能否為等腰三角形?若能,請(qǐng)寫出a,t之間的關(guān)系;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn):四邊形綜合題分析:(1)證明△ADF≌△DNC,即可得到DF=N;(2)①首先證明△AFE∽△CDE,利用比例式求出時(shí)間t= a,進(jìn)而得到C= a= CD,所以該命題為真命題;②若△NF為等腰三角形,則可能有三種情形,需要分類討論.解答:(1)證明:∵∠DNC+∠ADF=90°,∠DNC+∠DCN=90°,∴∠ADF=∠DCN.在△ADF與△DNC中,,∴△ADF≌△DNC(ASA),∴DF=N.
(2)解:①該命題是真命題.理由如下:當(dāng)點(diǎn)F是邊AB中點(diǎn)時(shí),則AF= AB= CD.∵AB∥CD,∴△AFE∽△CDE,∴ ,∴AE= EC,則AE= AC= a,∴t= = a.則C=1•t= a= CD,∴點(diǎn)為邊CD的三等分點(diǎn).②能.理由如下:易證AFE∽△CDE,∴ ,即 ,得AF= .易證△ND∽△DFA,∴ ,即 ,得ND=t.∴ND=C=t,AN=D=a?t.若△NF為等腰三角形,則可能有三種情形:(I)若FN=N,則由AN=D知△FAN≌△ND,∴AF=D,即 =t,得t=0,不合題意.∴此種情形不存在;(II)若FN=F,由N⊥DF知,HN=H,∴DN=D=C,∴t= a,此時(shí)點(diǎn)F與點(diǎn)B重合;(III)若F=N,顯然此時(shí)點(diǎn)F在BC邊上,如下圖所示:易得△FC≌△ND,∴FC=D=a?t;又由△ND∽△DCF,∴ ,即 ,∴FC= .∴ =a?t,∴t=a,此時(shí)點(diǎn)F與點(diǎn)C重合.綜上所述,當(dāng)t=a或t= a時(shí),△NF能夠成為等腰三角形.點(diǎn)評(píng):本題是運(yùn)動(dòng)型幾何綜合題,考查了相似三角形、全等三角形、正方形、等腰三角形、命題證明等知識(shí)點(diǎn).解題要點(diǎn)是:(1)明確動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程;(2)明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,各組成線段、三角形之間的關(guān)系;(3)運(yùn)用分類討論的數(shù)學(xué)思想,避免漏解.
38、(2013杭州壓軸題)如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,對(duì)稱中心為點(diǎn)P,點(diǎn)F為BC邊上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)E在AB邊上,且滿足條件∠EPF=45°,圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于直線AC成軸對(duì)稱,設(shè)它們的面積和為S1.(1)求證:∠APE=∠CFP;(2)設(shè)四邊形CPF的面積為S2,CF=x, .①求y關(guān)于x的函數(shù)解析式和自變量x的取值范圍,并求出y的最大值;②當(dāng)圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點(diǎn)P成中心對(duì)稱時(shí),求y的值.考點(diǎn):四邊形綜合題.分析:(1)利用正方形與三角形的相關(guān)角之間的關(guān)系可以證明結(jié)論;(2)本問(wèn)關(guān)鍵是求出y與x之間的函數(shù)解析式.①首先分別用x表示出S1與S2,然后計(jì)算出y與x的函數(shù)解析式.這是一個(gè)二次函數(shù),求出其最大值;②注意中心對(duì)稱、軸對(duì)稱的幾何性質(zhì).解答:(1)證明:∵∠EPF=45°,∴∠APE+∠FPC=180°?45°=135°;而在△PFC中,由于PF為正方形ABCD的對(duì)角線,則∠PCF=45°,則∠CFP+∠FPC=180°?45°=135°,∴∠APE=∠CFP.(2)解:①∵∠APE=∠CFP,且∠FCP=∠PAE=45°,∴△APE∽△CPF,則 .而在正方形ABCD中,AC為對(duì)角線,則AC= AB= ,又∵P為對(duì)稱中心,則AP=CP= ,∴AE= = =.如圖,過(guò)點(diǎn)P作PH⊥AB于點(diǎn)H,PG⊥BC于點(diǎn)G,P為AC中點(diǎn),則PH∥BC,且PH=BC=2,同理PG=2.S△APE= =×2×=,∵陰影部分關(guān)于直線AC軸對(duì)稱,∴△APE與△APN也關(guān)于直線AC對(duì)稱,則S四邊形AEPN=2S△APE= ;而S2=2S△PFC=2× =2x,∴S1=S正方形ABCD?S四邊形AEPN?S2=16? ?2x,∴y= = = +?1.∵E在AB上運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在BC上運(yùn)動(dòng),且∠EPF=45°,∴2≤x≤4.令=a,則y=?8a2+8a?1,當(dāng)a= =,即x=2時(shí),y取得最大值.而x=2在x的取值范圍內(nèi),代入x=2,則y最大=4?2?1=1.∴y關(guān)于x的函數(shù)解析式為:y= +?1(2≤x≤4),y的最大值為1.②圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點(diǎn)P成中心對(duì)稱,而此兩塊圖形也關(guān)于直線AC成軸對(duì)稱,則陰影部分圖形自身關(guān)于直線BD對(duì)稱,則EB=BF,即AE=FC,∴=x,解得x= ,代入x= ,得y= ?2.點(diǎn)評(píng):本題是代數(shù)幾何綜合題,考查了正方形的性質(zhì)、相似三角形、二次函數(shù)的解析式與最值、幾何變換(軸對(duì)稱與中心對(duì)稱)、圖形面積的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),涉及的考點(diǎn)較多,有一定的難度.本題重點(diǎn)與難點(diǎn)在于求出y與x的函數(shù)解析式,在計(jì)算幾何圖形面積時(shí)涉及大量的計(jì)算,需要細(xì)心計(jì)算避免出錯(cuò).
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