【解析】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质和判定,翻折变换,等腰三角形的性质,平行四边形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题,学会利用面积法证明线段之间的关系,属于中考压轴题.
(1)证明∠BEF=∠BFE即可解决问题(也可以利用全等三角形的性质解决问题即可).证明:如图1中,
∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB, 由翻折可知:∠DEF=∠BEF, ∴∠BEF=∠EFB,∴BE=BF.
(2)如图2中,连接BP,作EH⊥BC于H,则四边形ABHE是矩形.利用面积法证明PM+PN=EH,利用勾股定理求出AB即可解决问题.
如图2中,连接BP,作EH⊥BC于H,则四边形ABHE是矩形,EH=AB.
∵DE=EB=BF=5,CF=2, ∴AD=BC=7,AE=2,
在Rt△ABE中,∵∠A=90°,BE=5,AE=2, ∴AB=
=
,
∵S△BEF=S△PBE+S△PBF,PM⊥BE,PN⊥BF, ∴?BF?EH=?BE?PM+?BF?PN, ∵BE=BF,∴PM+PN=EH=
,
∵四边形PMQN是平行四边形, ∴四边形PMQN的周长=2(PM+PN)=2
.
(3)①如图3中,连接BP,作EH⊥BC于H.由S△EBP﹣S△BFP=S△EBF,可得BE?PM﹣?BF?PN=?BF?EH,由BE=BF,推出PM﹣PN=EH=
,由此即可解决问题.
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②如图4,当点P在线段FE的延长线上运动时,同法可证:QM﹣QN=PN﹣PM=①证明:如图3中,连接BP,作EH⊥BC于H.
.
∵ED=EB=BF=a,CF=b, ∴AD=BC=a+b, ∴AE=AD﹣DE=b, ∴EH=AB=
,
∵S△EBP﹣S△BFP=S△EBF,
∴BE?PM﹣?BF?PN=?BF?EH, ∵BE=BF, ∴PM﹣PN=EH=
,
∵四边形PMQN是平行四边形, ∴QN﹣QM=(PM﹣PN)=
.
.
②如图4,当点P在线段FE的延长线上运动时,同法可证:QM﹣QN=PN﹣PM=
2
16.(2019?湖南邵阳)如图,二次函数y=﹣x+bx+c的图象过原点,与x轴的另一个交点为(8,0) (1)求该二次函数的解析式;
(2)在x轴上方作x轴的平行线y1=m,交二次函数图象于A.B两点,过A.B两点分别作x轴的垂线,垂足分别为点D.点C.当矩形ABCD为正方形时,求m的值;
(3)在(2)的条件下,动点P从点A出发沿射线AB以每秒1个单位长度匀速运动,同时动点Q以相同的速度从点A出发沿线段AD匀速运动,到达点D时立即原速返回,当动点Q返回到点A时,P、Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).过点P向x轴作垂线,交抛物线于点E,交直线AC于点F,问:以A.E.F、
Q四点为顶点构成的四边形能否是平行四边形.若能,请求出t的值;若不能,请说明理由.
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【答案】见解析。
【解析】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、正方形的性质、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征以及平行四边形的性质,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用正方形的性质,找出关于m的方程;(3)分0<t≤4,4<t≤7,7<t≤8三种情况,利用平行四边形的性质找出关于t的一元二次方程. (1)将(0,0),(8,0)代入y=﹣x+bx+c,得:
2
,解得:,
∴该二次函数的解析式为y=﹣x+x. (2)当y=m时,﹣x+x=m, 解得:x1=4﹣∴点A的坐标为(4﹣∴点D的坐标为(4﹣∵矩形ABCD为正方形, ∴4+
﹣(4﹣
)=m, ,x2=4+
,
,m), ,0).
2
2
,m),点B的坐标为(4+,0),点C的坐标为(4+
解得:m1=﹣16(舍去),m2=4. ∴当矩形ABCD为正方形时,m的值为4.
(3)以A.E.F、Q四点为顶点构成的四边形能为平行四边形.
由(2)可知:点A的坐标为(2,4),点B的坐标为(6,4),点C的坐标为(6,0),点D的坐标为(2,0).
设直线AC的解析式为y=kx+a(k≠0), 将A(2,4),C(6,0)代入y=kx+a,得:
,解得:
,
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∴直线AC的解析式为y=﹣x+6.
当x=2+t时,y=﹣x2
+x=﹣t2
+t+4,y=﹣x+6=﹣t+4, ∴点E的坐标为(2+t,﹣t2
+t+4),点F的坐标为(2+t,﹣t+4). ∵以A.E.F、Q四点为顶点构成的四边形为平行四边形,且AQ∥EF, ∴AQ=EF,分三种情况考虑:
①当0<t≤4时,如图1所示,AQ=t,EF=﹣t2
+t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2
+t, ∴t=﹣t2
+t,
解得:t1=0(舍去),t2=4;
②当4<t≤7时,如图2所示,AQ=t﹣4,EF=﹣t2
+t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2
+t,∴t﹣4=﹣t2
+t,
解得:t3=﹣2(舍去),t4=6;
③当7<t≤8时,AQ=t﹣4,EF=﹣t+4﹣(﹣t2
+t+4)=t2
﹣t, ∴t﹣4=t2
﹣t, 解得:t5=5﹣
(舍去),t6=5+
(舍去).
综上所述:当以A.E.F、Q四点为顶点构成的四边形为平行四边形时,t的值为4或6.
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