题目内容
(1)如图1,以AC为斜边的Rt△ABC和矩形HEFG摆放在直线l上(点B、C、E、F在直线l上),已知BC=EF=1,AB=HE=2.△ABC沿着直线l向右平移,设CE=x,△ABC与矩形HEFG重叠部分的面积为y(y≠0).当x=(2)在(1)的条件下,如图2,将Rt△ABC绕AC的中点旋转180°后与Rt△ABC形成一个新的矩形ABCD,当点C在点E的左侧,且x=2时,将矩形ABCD绕着点C顺时针旋转α角,将矩形HEFG绕着点E逆时针旋转相同的角度.若旋转到顶点D、H重合时,连接AG,求点D到AG的距离;
(3)在(2)的条件下,如图3,当α=45°时,设AD与GH交于点M,CD与HE交于点N,求证:四边形MHND为正方形.
【答案】分析:(1)根据题意画出图形,根据tan∠PCE=tan∠ACB得出
.求出PE=
,根据三角形面积公式求出即可;
(2)作DK⊥AG于点K,得出等边三角形DCE,求出∠CDE=60°,求出∠ADG=120°,求出∠DAK=30°,求出DK即可;
(3)根据∠NCE=∠NEC=45°求出∠HND=∠CNE=90°,得出矩形HNDM,求出HN=DN,根据正方形判定推出即可.
解答:(1)解:如图1,当x=
时,设AC与HE交与点P.

由已知易得∠ABC=∠HEC=90°.
∴tan∠PCE=tan∠ACB.
∴
.
∴PE=
,
∴
.
(2)解:如图2,作DK⊥AG于点K,

∵CD=CE=DE=2,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠CDE=60°.
∴∠ADG=360°-2QUOTE90°-60°=120°,
∵AD=DG=1,
∴∠DAG=∠DGA=30°,
∴DK=
DG=
,
∴点D到AG的距离为
.
(3)解:如图3,

∵α=45°,
∴∠NCE=∠NEC=45°,
∴∠CNE=90°,
∴∠DNH=90°,
∵∠D=∠H=90°,
∴四边形MHND是矩形,
∵CN=NE,CD=HE,
∴DN=NH,
∴矩形MHND是正方形.
点评:本题考查了矩形性质和判定,正方形判定,含30度角的直角三角形,三角形内角和定理,三角形的面积,解直角三角形等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力.
(2)作DK⊥AG于点K,得出等边三角形DCE,求出∠CDE=60°,求出∠ADG=120°,求出∠DAK=30°,求出DK即可;
(3)根据∠NCE=∠NEC=45°求出∠HND=∠CNE=90°,得出矩形HNDM,求出HN=DN,根据正方形判定推出即可.
解答:(1)解:如图1,当x=
由已知易得∠ABC=∠HEC=90°.
∴tan∠PCE=tan∠ACB.
∴
∴PE=
∴
(2)解:如图2,作DK⊥AG于点K,
∵CD=CE=DE=2,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠CDE=60°.
∴∠ADG=360°-2QUOTE90°-60°=120°,
∵AD=DG=1,
∴∠DAG=∠DGA=30°,
∴DK=
∴点D到AG的距离为
(3)解:如图3,
∵α=45°,
∴∠NCE=∠NEC=45°,
∴∠CNE=90°,
∴∠DNH=90°,
∵∠D=∠H=90°,
∴四边形MHND是矩形,
∵CN=NE,CD=HE,
∴DN=NH,
∴矩形MHND是正方形.
点评:本题考查了矩形性质和判定,正方形判定,含30度角的直角三角形,三角形内角和定理,三角形的面积,解直角三角形等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力.
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