题目内容

13.如图①是一张矩形纸片ABCD,AB=5,BC=1,在边AB上取一点M,在边CD上取一点N,将纸片沿MN折叠,使MB与DN交于点K,得到△MNK,如图②所示.
(1)若∠1=70°,求∠MKN的度数;
(2)△MNK的面积能否小于$\frac{1}{2}$?若能,求出此时∠1的度数,若不能说明理由;
(3)如何折叠能够使△MNK的面积最大?请你画图探究可能出现的情况,求出最大值.

分析 (1)根据矩形的性质和折叠的性质求出∠KNM,∠KMN的度数,根据三角形内角和即可求解;
(2)过M点作ME⊥DN,垂足为E,通过证明NK>1,由三角形面积公式可得△MNK的面积不可能小于;
(3)分情况一:将矩形纸片对折,使点B与D重合,此时点K也与D重合;
情况二:将矩形纸片沿对角线AC对折,此时折痕即为AC两种情况讨论求解.

解答 解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AM∥DN.
∴∠KNM=∠1.
∵∠1=70°,
∴∠KNM=∠KMN=∠1=70°,
∴∠MKN=40°.
(2)不能.如图1,

过M点作ME⊥DN,垂足为E,则ME=AD=1.
∵∠KNM=∠KMN,
∴MK=NK,
又∵MK≥ME,
∴NK≥1.
∴△MNK的面积=$\frac{1}{2}$ NK•ME≥$\frac{1}{2}$.
∴△MNK的面积不可能小于$\frac{1}{2}$.
(3)分两种情况:
情况一:将矩形纸片对折,使点B与D重合,此时点K也与D重合.

MK=MB=x,则AM=5-x.
由勾股定理得1 2+(5-x) 2=x 2,
解得x=2.6.
∴MD=ND=2.6.
S△MNK=S△MNK=$\frac{1×2.6}{2}$=1.3.
情况二:将矩形纸片沿对角线AC对折,此时折痕即为AC.

MK=AK=CK=x,则DK=5-x.
同理可得:MK=NK=2.6.
∵MD=1,
∴S△MNK=$\frac{1×2.6}{2}$=1.3.
△MNK的面积最大值为1.3.

点评 此题是四边形综合题,主要考查矩形的性质、轴对称变换以及勾股定理的运用,画出图形是解本题的关键.

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