题目内容
【题目】如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C.
(1)求证:BE=CE;
(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N,若AB=2.(如图2)
①求证:四边形EMBN的面积为定值;
②设BM=x,△EMN面积为S,求S最小值.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②2.
【解析】
(1)由矩形的性质得出AB=DC,∠A=∠D=90°,由E是AD中点得出AE=DE,由SAS证得△BAE≌△CDE,即可得出结论;
(2)①由(1)可知△EBC是等腰直角三角形,易证△ABE是等腰直角三角形,得出∠EBC=∠ECN=∠EBM=45°,证明∠MEB=∠NEC,由ASA证得△BEM≌△CEN,得出S四边形EMBN=S△EBC,求出BE=CE=,则S四边形EMBN=S△EBC=
BECE=4,即可得出结论;
②由①知△BEM≌△CEN,BE=CE=,则BM=CN=x,BC=
BE=4,BN=4﹣x,S=S四边形EMBN﹣S△BMN=4﹣
BMBN=
(x﹣2)2+2,由
>0,则当x=2时,S有最小值为2.
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠A=∠D=90°,
∵E是AD中点,
∴AE=DE,在△BAE和△CDE中,
,
∴△BAE≌△CDE(SAS),
∴BE=CE;
(2)①证明:由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,
∴∠EBC=45°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,
∴∠ABE=90°﹣45°=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴∠EBC=∠ECN=∠EBM=45°,
∵∠MEB+∠BEN=90°,∠NEC+∠BEN=90°,
∴∠MEB=∠NEC,
在△BEM和△CEN中,
,
∴△BEM≌△CEN(ASA),
∴S四边形EMBN=S△EBC,
∵AB=2,
∴BE=CE=,
∴S四边形EMBN=S△EBC=BECE=
×2
×2
=4,
∴四边形EMBN的面积为定值;
②解:由①知,△BEM≌△CEN,BE=CE=,
∴BM=CN=x,BC=BE=
×2
=4,
∴BN=4﹣x,
∴S=S四边形EMBN﹣S△BMN=4﹣BMBN=4﹣
x(4﹣x)=
x2﹣2x+4=
(x﹣2)2+2,
∵>0,
∴当x=2时,S有最小值为2.
