题目内容
19.(1)试判断四边形AEDF的形状一定是什么?并求四边形AEDF的周长;
(2)当AD=4EF时,在边AC上取点G,使点G绕点E旋转90°后落在折痕AD上,求$\frac{AG}{AF}$的值;
(3)当∠BAC=30°时,一只蚂蚁N从C点出发沿纸片爬向终点A,它在AB边上爬行的速度是1cm/s,而在其它地方爬行的速度是0.6cm/s,问这只蚂蚁N从点C爬向终点A的最短时间是多少?
分析 (1)首先根据翻折变换的性质,推得∠CAD=∠BAD,EF垂直平分AD;然后根据全等三角形判定的方法,推得△AFG≌△AEG,即可判断出FG=EG,所以AD和EF互相垂直平分,所以四边形AEDF是菱形;最后根据DF∥AB,求出DF的长度,进而求出四边形AEDF的周长是多少即可.
(2)分点G在线段AF上和线段FC上两种情况,先作出GM⊥EF,判断出△ENG≌△EON,由AD=4EF得到OA=4MG,再用比例式即可.
(3)先计算出在线段CA上爬行所用时间$\frac{50}{3}$s,再计算出再线段AB上爬行时间15s,由于BC>15-10=5,所以,在线段CB上爬行的时间大于$\frac{25}{3}$,所以蚂蚁在线段CA上直接爬行到点A所以时间最短,即可.
解答 解:(1)如图1,连接DE、DF,AD、EF相交于点G,
,
∵沿着AD折叠,C点落在AB边上,
∴∠CAD=∠BAD,
∵沿着EF折叠时,点A与点D重合,
∴EF垂直平分AD,
在△AFG和△AEG中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠FAG=∠EAG}\\{AG=AG}\\{∠FGA=∠EGA}\end{array}\right.$
∴△AFG≌△AEG,
∴FG=EG,
∴AD和EF互相垂直平分,
∴四边形AEDF是菱形.
设DF=AF=xcm,
∵DF∥AB,
∴$\frac{x}{15}=\frac{10-x}{10}$,
解得x=6cm,
∴四边形AEDF的周长是:6×4=24(cm).
(2)①点G在线段AF上,作GM⊥EF,如图2,![]()
∴∠GME=90°,
∴∠MGE+∠MEG=90°,
由(1)四边形AEDF是菱形,
∴EF⊥AD,OE=OF,
∴∠EON=90°,
∴∠MEN+∠MEG=90°,
∴∠MGE=∠MEN,
∵EG=EN,
∴△ENG≌△EON,
∴MG=OE=OF,
∵AD=4EF,
∴OA=4OF=4MG,
∵GM∥OA,
∴$\frac{FG}{AF}=\frac{MG}{OA}$=$\frac{MG}{4MG}$=$\frac{1}{4}$,∴$\frac{AG}{AF}=\frac{3}{4}$.
②点G在线段FC上,作GM⊥EF,如图3,![]()
同①的方法有,OA=4MG,
∴$\frac{FG}{AF}=\frac{MG}{AO}=\frac{MG}{4MG}=\frac{1}{4}$,
∴$\frac{AG}{AF}=\frac{5}{4}$.
(3)蚂蚁爬行的路径只有两种,第一种,在线段CA上,直接从点C爬行到点A,所用时间t=10÷0.6=$\frac{50}{3}$s,
第二种爬行路径,从点出发,在线段CB上从点C爬行到点B,再从点B爬行到点A,从点B爬行到点A所用时间t′=15÷1=15s,
在△ABC中,AB-AC<BC,
∴BC>5,
∴蚂蚁从点C爬行到点B是所用时间大于5÷0.6=$\frac{25}{3}$∴第二种爬行路径所用时间大于15+$\frac{25}{3}$=$\frac{70}{3}$s,
∵$\frac{70}{3}$>$\frac{50}{3}$,
∴蚂蚁爬行的路径是第一种,在线段CA上,直接从点C爬行到点A,所用时间为$\frac{50}{3}$s.
点评 此题是几何变换综合题,主要考查了折叠的性质,全等三角形的判定和性质,菱形的判定方法,相似三角形的性质,求出OA=4MG是解本题的关键,作辅助线是解本题的难点.
| A. | (0,4) | B. | (2,0) | C. | (2,2) | D. | (0,-2) |