题目内容
【题目】如图,矩形纸片ABCD中,AB=8cm,AD=6cm,按下列步骤进行裁剪和拼图:
第一步:如图①,在线段AD上任意取一点E,沿EB,EC剪下一个三角形纸片EBC(余下部分不再使用);
第二步:如图②,沿三角形EBC的中位线GH将纸片剪成两部分,并在线段GH上任意取一点M,线段BC上任意取一点N,沿MN将梯形纸片GBCH剪成两部分;
第三步:如图③,将MN左侧纸片绕G点按顺时针旋转180,使线段GB与GE重合,将MN右侧纸片绕H点按逆时针方向旋转180,使线段HC与HE重合,拼成一个与三角形纸片EBC面积相等的四边形纸片(裁剪和拼图过程均无缝且不重叠)则拼成的这个四边形纸片的周长的最大值为___cm.
【答案】
【解析】
首先确定剪拼之后的四边形是个平行四边形,其周长大小取决于MN的大小.然后在矩形中探究MN的不同位置关系,得到其长度的最大值与最大值,从而问题解决.
解:画出第三步剪拼之后的四边形M1N1N2M2的示意图,如答图1所示.
图中,N1N2=EN1+EN2=NB+NC=BC,
M1M2=M1G+GM+MH+M2H=2(GM+MH)=2GH=BC(三角形中位线定理),
又∵M1M2∥N1N2,
∴四边形M1N1N2M2是一个平行四边形,
其周长为2N1N2+2M1N1=2BC+2MN.
∵BC=6为定值,
∴四边形的周长取决于MN的大小.
如答图2所示,是剪拼之前的完整示意图,
过G、H点作BC边的平行线,分别交AB、CD于P点、Q点,则四边形PBCQ是一个矩形,这个矩形是矩形ABCD的一半,
∵M是线段PQ上的任意一点,N是线段BC上的任意一点,
根据垂线段最短,得到MN的最小值为PQ与BC平行线之间的距离,即MN最小值为4;
而MN的最大值等于矩形对角线的长度,即
,
四边形M1N1N2M2的周长=2BC+2MN=12+2MN,
∴最大值为12+2×=12+.
故答案为:12+.