试题

题目:
青果学院(2012·黑河)Rt△ABC中,AB=AC,点D为BC中点.∠MDN=90°,∠MDN绕点D旋转,DM、DN分别与边AB、AC交于E、F两点.下列结论:
①(BE+CF)=
2
2
BC;
②S△AEF
1
4
S△ABC
③S四边形AEDF=AD·EF;
④AD≥EF;
⑤AD与EF可能互相平分,
其中正确结论的个数是(  )



答案
C
解:∵Rt△ABC中,AB=AC,点D为BC中点,
∴∠C=∠BAD=45°,AD=BD=CD,
∵∠MDN=90°,青果学院
∴∠ADE+∠ADF=∠ADF+∠CDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF.
在△AED与△CFD中,
∠EAD=∠C
AD=CD
∠ADE=∠CDF

∴△AED≌△CFD(ASA),
∴AE=CF,
在Rt△ABD中,BE+CF=BE+AE=AB=
AD2+BD2
=
2
BD=
2
2
BC.
故①正确;
设AB=AC=a,AE=CF=x,则AF=a-x.
∵S△AEF=
1
2
AE·AF=
1
2
x(a-x)=-
1
2
(x-
1
2
a)2+
1
8
a2
∴当x=
1
2
a时,S△AEF有最大值
1
8
a2
又∵
1
4
S△ABC=
1
4
×
1
2
a2=
1
8
a2
∴S△AEF
1
4
S△ABC
故②正确;
EF2=AE2+AF2=x2+(a-x)2=2(x-
1
2
a)2+
1
2
a2
∴当x=
1
2
a时,EF2取得最小值
1
2
a2
∴EF≥
2
2
a(等号当且仅当x=
1
2
a时成立),
而AD=
2
2
a,∴EF≥AD.
故④错误;
由①的证明知△AED≌△CFD,
∴S四边形AEDF=S△AED+S△ADF=S△CFD+S△ADF=S△ADC=
1
2
AD2
∵EF≥AD,
∴AD·EF≥AD2
∴AD·EF>S四边形AEDF
故③错误;
当E、F分别为AB、AC的中点时,四边形AEDF为正方形,此时AD与EF互相平分.
故⑤正确.
综上所述,正确的有:①②⑤,共3个.
故选C.
考点梳理
全等三角形的判定与性质;等腰直角三角形;旋转的性质.
先由ASA证明△AED≌△CFD,得出AE=CF,再由勾股定理即可得出BE+CF=AB=
2
2
BC,从而判断①;
设AB=AC=a,AE=CF=x,先由三角形的面积公式得出S△AEF=-
1
2
(x-
1
2
a)2+
1
8
a2
1
4
S△ABC=
1
4
×
1
2
a2=
1
8
a2,再根据二次函数的性质即可判断②;
由勾股定理得到EF的表达式,利用二次函数性质求得EF最小值为
2
2
a,而AD=
2
2
a,所以EF≥AD,从而④错误;
先得出S四边形AEDF=S△ADC=
1
2
AD,再由EF≥AD得到AD·EF≥AD2,∴AD·EF>S四边形AEDF,所以③错误;
如果四边形AEDF为平行四边形,则AD与EF互相平分,此时DF∥AB,DE∥AC,又D为BC中点,所以当E、F分别为AB、AC的中点时,AD与EF互相平分,从而判断⑤.
本题主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,图形的面积,函数的性质等知识,综合性较强,有一定难度.
压轴题.
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