题目内容
【题目】综合与实践:
动手操作:如图1,四边形是一张矩形纸片,,,点,分别在,边上,且,连接,.将,分别沿,折叠,点,分别落在点,处.
探究展示:
(1)“刻苦小组”发现:,且,并展示了如下的证明过程.
证明:在矩形中,,,.
又∵,
∴.
∴,.
∵,
∴.(依据1)
∴.
∴.(依据2)
反思交流:①上述证明过程中的“依据1”与“依据2”分别指什么?
②“勤奋小组”认为:还可以通过证明四边形是平行四边形获证,请你根据“勤奋小组”的证明思路写出证明过程.
猜想证明:
(2)如图2,折叠过程中,当点,在直线的同侧时,延长交于点,延长交于点,则四边形是什么特殊四边形?请说明理由.
联想拓广:
(3)如图3,连接,,.
①当时,的长为________;
②的长有最大值吗?若有,请你直接写出长的最大值和此时四边形的形状;若没有,请说明理由.
【答案】(1)①见解析②见解析;(2)矩形,理由见解析;(3)① ②有;;菱形
【解析】
(1)①根据平行线的判定与性质即可得解;
②由矩形的性质进行等量转换得出,即可判定四边形是平行四边形,即可得证;
(2)首先由对折的性质得出,,然后利用,进行等量转换,得出,即可判定四边形是矩形;
(3)①延长C′A′交AD于G,A′C′交BC于H,利用△A′GE≌△C′HF,得出AG=BH=4,再利用勾股定理构建方程,即可得出AE;
②当⊥BD时,的长有最大值,利用菱形的性质以及勾股定理即可得解.
(1)①“依据1”指两直线平行,内错角相等;
“依据2”指同位角相等,两直线平行.
②证明:在矩形中,,.
又∵,
∴,即.
∴四边形是平行四边形.
∴,且.
(2)四边形是矩形,
延长,交于点,如下图.
由对折可知,.
∵,
∴.
同理,.
由(1)得,,
∴.
由对折可知,,.
∴
在中,.
在矩形中,,即.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴四边形是矩形.
(3)①延长C′A′交AD于G,A′C′交BC于H,如图所示:
∵
∴GH∥AB
∴∠A′GE=∠C′HF=90°,AG=BH
∵∠EA′G=∠FC′H,A′E=C′F
∴△A′GE≌△C′HF
∴EG=FH
∵AE=CF
∴AG=CH
∴AG=BH=4
∴
∴
设AE=x,则EG=4-x,
在Rt△A′EG中,
即
解得,即AE=;
②当⊥BD时,的长有最大值,最大值为,此时四边形是菱形.