题目内容
【题目】如图,在ABCD中,AD∥BC,AC=BC=4,∠D=90°,M,N分别是AB、DC的中点,过B作BE⊥AC交射线AD于点E,BE与AC交于点F.
(1)当∠ACB=30°时,求MN的长:
(2)设线段CD=x,四边形ABCD的面积为y,求y与x的函数关系式及其定义域;
(3)联结CE,当CE=AB时,求四边形ABCE的面积.
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【答案】(1)MN=2+
;(2)y=
x
2x(0<x<4);(3)8或8
.
【解析】
(1)解直角三角形求出AD,利用梯形中位线定理即可解决问题;
(2)求出AD,利用梯形的面积公式计算即可;
(3)作AG⊥BC于G,EH⊥BC于H.想办法证明△ABC≌△ECB,推出AC=BE=4,因为AC⊥BE,可得S四边形ABCE=
ACBE,由此计算即可;
(1)∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB=30°,
在Rt△ACD中,∵AC=4,∠D=90°,∠ACD=30°,
∴CD=
AC=2,AD=
CD=2
,
∵AM=BM,DN=CN,
∴MN是梯形ABCD的中位线,
∴MN=
(AD+BC)=2+
.
(2)在Rt△ACD中,∵AC=4,∠D=90°,CD=x,
∴AD=
=
,
∴y=
(AD+BC)CD=
(
+4)x=
x
+2x(0<x<4).
(3)①当点E在线段AD上时,作AG⊥BC于G,EH⊥BC于H.
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∵AD∥BC,AG⊥BC于G,EH⊥BC于H.
∴AG=EH,∠AGB=∠EHC=90°,
∵AB=EC,
∴Rt△ABG≌Rt△ECH,
∴∠ABC=∠ECB,
∵AB=EC,BC=CB,
∴△ABC≌△ECB,
∴AC=BE=4,
∵AC⊥BE,
∴S四边形ABCE=
ACBE=
×4×4=8.
②当点E在AD的延长线上时,易证四边形ABCE是平行四边形,
∵BE⊥AC,
∴四边形ABCE是菱形,
∵BC=AC=AB,
∴△ABC,△ACE是等边三角形,
∴S四边形ABCE=2×
×42=8
.