试题

题目:
如图,四边形ABCD、EFGH是两个矩形纸片,边EF在边BC上滑动(E与B、F与C可以青果学院重合),过点E作EP∥AC交AB于点P,已知AB=6,AD=8,EF=
9
2

(1)求证:EP⊥EM;
(2)设BE=x,阴影部分面积为y,试求y与x之间的函数关系式;并写出x的取值范围以及y的最小值.
答案
青果学院解:(1)∵AB=MF=6,BC=8,EF=
9
2

AB
BC
=
EF
MF
=
3
4

又∵∠ABC=∠EFM=90°,
∴△EFM∽△ABC,
∴∠EMF=∠ACB,
∵∠FQC+∠ACB=90°,
∴∠AQM+∠EMF=90°,即AC⊥EM;
又∵AC∥EP,
∴EP⊥EM.

(2)∵BE=x,
∴EC=8-x,FC=8-
9
2
-x=
7
2
-x.
∵tan∠ACB=
RE
EC
=
AB
BC
=
QF
FC
=
3
4

∴RE=
3
4
EC=
3
4
(8-x)=6-
3
4
x,QF=
3
4
FC=
3
4
7
2
-x)=
21
8
-
3
4
x,NR=
3
4
x,
由S阴影=S△ANR+S梯形REFQ可得:
y=
3
8
x2-
27
8
x+
621
32
=
3
8
(x-
9
2
)2+
189
16
0≤x≤
7
2
);
x=
7
2
时,y=
195
16

青果学院解:(1)∵AB=MF=6,BC=8,EF=
9
2

AB
BC
=
EF
MF
=
3
4

又∵∠ABC=∠EFM=90°,
∴△EFM∽△ABC,
∴∠EMF=∠ACB,
∵∠FQC+∠ACB=90°,
∴∠AQM+∠EMF=90°,即AC⊥EM;
又∵AC∥EP,
∴EP⊥EM.

(2)∵BE=x,
∴EC=8-x,FC=8-
9
2
-x=
7
2
-x.
∵tan∠ACB=
RE
EC
=
AB
BC
=
QF
FC
=
3
4

∴RE=
3
4
EC=
3
4
(8-x)=6-
3
4
x,QF=
3
4
FC=
3
4
7
2
-x)=
21
8
-
3
4
x,NR=
3
4
x,
由S阴影=S△ANR+S梯形REFQ可得:
y=
3
8
x2-
27
8
x+
621
32
=
3
8
(x-
9
2
)2+
189
16
0≤x≤
7
2
);
x=
7
2
时,y=
195
16
考点梳理
相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;矩形的性质.
(1)由于EP∥AC,若证EP⊥EM,可证EM⊥AC;根据AB、BC、EF、MF的长,可证得Rt△ABC、Rt△EFM的两组直角边对应成比例,即可证得这两个三角形相似,得∠EMF=∠ECA,进而可证得AC⊥EM,由此得证.
(2)设HE、FG与AC的交点为R、Q,可用BE的长表示出EC、FC,再根据∠ACB的正切值,即可得到FQ、ER的长,进而可表示出梯形REFQ的面积,同理可求得△ARN的面积,两者相加即可得到关于y、x的函数关系式,进而可根据函数的性质求得y的最小值及对应的x的值.
此题主要考查的是相似三角形的判定和性质、矩形的性质以及二次函数最值的应用,难度适中.
综合题;压轴题.
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