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2013-10-29
考点: 四边形综合题
分析: (1)证明△ADF≌△DNC,即可得到DF=MN;
(2)①首先证明△AFE∽△CDE,利用比例式求出时间t= a,进而得到CM= a= CD,所以该命题为真命题;
②若△MNF为等腰三角形,则可能有三种情形,需要分类讨论.
解答: (1)证明:∵∠DNC+∠ADF=90°,∠DNC+∠DCN=90°,
∴∠ADF=∠DCN.
在△ADF与△DNC中,
,
∴△ADF≌△DNC(ASA),
∴DF=MN.
(2)解:①该命题是真命题.
理由如下:当点F是边AB中点时,则AF= AB= CD.
∵AB∥CD,∴△AFE∽△CDE,
∴ ,
∴AE= EC,则AE= AC= a,
∴t= = a.
则CM=1•t= a= CD,
∴点M为边CD的三等分点.
②能.理由如下:
易证AFE∽△CDE,∴ ,即 ,得AF= .
易证△MND∽△DFA,∴ ,即 ,得ND=t.
∴ND=CM=t,AN=DM=a﹣t.
若△MNF为等腰三角形,则可能有三种情形:
(I)若FN=MN,则由AN=DM知△FAN≌△NDM,
∴AF=DM,即 =t,得t=0,不合题意.
∴此种情形不存在;
(II)若FN=FM,由MN⊥DF知,HN=HM,∴DN=DM=MC,
∴t= a,此时点F与点B重合;
(III)若FM=MN,显然此时点F在BC边上,如下图所示:
易得△MFC≌△NMD,∴FC=DM=a﹣t;
又由△NDM∽△DCF,∴ ,即 ,∴FC= .
∴ =a﹣t,
∴t=a,此时点F与点C重合.
综上所述,当t=a或t= a时,△MNF能够成为等腰三角形.
点评: 本题是运动型几何综合题,考查了相似三角形、全等三角形、正方形、等腰三角形、命题证明等知识点.解题要点是:(1)明确动点的运动过程;(2)明确运动过程中,各组成线段、三角形之间的关系;(3)运用分类讨论的数学思想,避免漏解.
38、(2013杭州压轴题)如图,已知正方形ABCD的边长为4,对称中心为点P,点F为BC边上一个动点,点E在AB边上,且满足条件∠EPF=45°,图中两块阴影部分图形关于直线AC成轴对称,设它们的面积和为S1.
(1)求证:∠APE=∠CFP;
(2)设四边形CMPF的面积为S2,CF=x, .
①求y关于x的函数解析式和自变量x的取值范围,并求出y的最大值;
②当图中两块阴影部分图形关于点P成中心对称时,求y的值.
考点:四边形综合题.
分析:(1)利用正方形与三角形的相关角之间的关系可以证明结论;
(2)本问关键是求出y与x之间的函数解析式.
①首先分别用x表示出S1与S2,然后计算出y与x的函数解析式.这是一个二次函数,求出其最大值;
②注意中心对称、轴对称的几何性质.
解答:(1)证明:∵∠EPF=45°,
∴∠APE+∠FPC=180°﹣45°=135°;
而在△PFC中,由于PF为正方形ABCD的对角线,则∠PCF=45°,
则∠CFP+∠FPC=180°﹣45°=135°,
∴∠APE=∠CFP.
(2)解:①∵∠APE=∠CFP,且∠FCP=∠PAE=45°,
∴△APE∽△CPF,则 .
而在正方形ABCD中,AC为对角线,则AC= AB= ,
又∵P为对称中心,则AP=CP= ,
∴AE= = =.
如图,过点P作PH⊥AB于点H,PG⊥BC于点G,
P为AC中点,则PH∥BC,且PH=BC=2,同理PG=2.
S△APE= =×2×=,
∵阴影部分关于直线AC轴对称,
∴△APE与△APN也关于直线AC对称,
则S四边形AEPN=2S△APE= ;
而S2=2S△PFC=2× =2x,
∴S1=S正方形ABCD﹣S四边形AEPN﹣S2=16﹣ ﹣2x,
∴y= = = +﹣1.
∵E在AB上运动,F在BC上运动,且∠EPF=45°,
∴2≤x≤4.
令=a,则y=﹣8a2+8a﹣1,当a= =,即x=2时,y取得最大值.
而x=2在x的取值范围内,代入x=2,则y最大=4﹣2﹣1=1.
∴y关于x的函数解析式为:y= +﹣1(2≤x≤4),y的最大值为1.
②图中两块阴影部分图形关于点P成中心对称,
而此两块图形也关于直线AC成轴对称,则阴影部分图形自身关于直线BD对称,
则EB=BF,即AE=FC,
∴=x,解得x= ,
代入x= ,得y= ﹣2.
点评:本题是代数几何综合题,考查了正方形的性质、相似三角形、二次函数的解析式与最值、几何变换(轴对称与中心对称)、图形面积的计算等知识点,涉及的考点较多,有一定的难度.本题重点与难点在于求出y与x的函数解析式,在计算几何图形面积时涉及大量的计算,需要细心计算避免出错.
总结:2013数学初三月考试卷就为大家介绍到这里了,希望对大家备战中考有所帮助,祝同学们考入自己理想的高中院校!
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