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初中数学四边形的综合应用 经典中考压轴题

时间:2018-11-13 19:19:05

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初中数学四边形的综合应用 经典中考压轴题

四边形是初中数学的一个很重要的知识点,而且都是我们经常挂在嘴边的图形,比如正方形,矩形,菱形,平行四边形等等,因此这个知识点有很强的的迷惑性,因为很熟悉,所以很容易感觉自己学会了,但事实是一做题就错,甚至碰到题目完全没有思路。今天我们根据这几个知识点讲解几个例题,希望同学们有所收获。

经典例题1:如图1,四边形ABCD是边长为3的正方形,直线BC上有一点P,连接AP,把AP绕点P逆时针旋转90°后得到线段EP,点F是直线AB上一点,而且FB=PB,另外F点与E点都在CB同一侧,连接FE、FC.(1)如图1,当点P在CB延长线上时,求证:四边形CFEP是平行四边形;(2)如图2,当点P在线段CB上时,四边形CFEP还是不是平行四边形,说明理由;(3)在第2问的条件下,四边形CFEP的面积是否有最大值?若有,请求出面积的最大值及此时PB长;若没有,请说明理由.

解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=∠PBA=90°∵在△PBA和△FBC中,AB=BC、PBA=∠ABC、PB=FB,∴△PBA≌△FBC(SAS),∴PA=FC,∠PAB=∠FCB.∵AP=EP,∴EP=FC.∵∠PAB+∠APB=90°,∴∠FCB+∠APB=90°.∵∠EPA=90°,∴∠APB+∠EPA+∠FCP=180°,即∠EPC+∠PCF=180°,EP∥FC,∴四边形CFEP是平行四边形;

(2)结论:四边形CFEP依然是平行四边形,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=∠CBF=90° ∵在△PBA和△FBC中,BA=BC、∠PBA=∠ABC、PB=FB,∴△PBA≌△FBC(SAS),∴PA=FC,∠PAB=∠FCB.∵PA=PE,∴PE=FC.∵∠FCB+∠BFC=90°,∠EPB+∠APB=90°,∴∠BPE=∠FCB,∴EP∥FC,∴四边形CFEP依然还是平行四边形;

(3)设BP=x,则PC=3-x 平行四边形CFEP的面积为S, S=PCBF=PCPB=(3-x)x=-(x-1.5)^2+4.5.∵a=-1<0,∴抛物线的开口向下,∴当x=1.5时,S最大=4.5,∴当BP=1.5时,四边形CFEP的面积最大,最大值为4.5.

经典例题2:如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.

解:本题考查了直角三角形的性质,菱形的判定与性质,正确利用t表示DF、AD的长是关键.(1)证明:∵直角△ABC中,∠C=90°-∠A=30°,∴AB=0.5AC=0.5×60=30cm.∵CD=4t,AE=2t,又∵在直角△CDF中,∠C=30°,∴DF=0.5CD=2t,∴DF=AE;

(2)∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60-4t=2t,解得:t=10,即当t=10时,平行四边形AEFD是菱形;

(3)当t=7.5时△DEF是直角三角形(∠EDF=90°);当t=12时,△DEF是直角三角形(∠DEF=90°).理由如下:当∠EDF=90°时,DE∥BC.∴∠ADE=∠C=30°∴AD=2AE,即60-4t=4t解得:t=7.5;∴t=7.5时,∠EDF=90°.当∠DEF=90°时,DE⊥EF,∵四边形AEFD是平行四边形,∴AD∥EF,∴DE⊥AD,∴△ADE是直角三角形,ADE=90°,∵∠A=60°,∴∠DEA=30°,∴AD=0.5AE,AD=AC-CD=60-4t,AE=DF=0.5CD=2t,∴60-4t=t,解得t=12.综上所述,当t=7.5时△DEF是直角三角形(∠EDF=90°);当t=12时,△DEF是直角三角形(∠DEF=90°).各位同学和家长,纯手打,要是有错别字之类的,可以在评论区留言,感谢各位同学和家长的支持。

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