题目内容

17.矩形ABCD中,AB=12,BC=25,E为BC上一点(BE>EC)且AE⊥DE,F为BE上一点,EF=7,连接AF.G为ED上一点,EG=6,过G作GH⊥ED交BC延长线于H,将△EGH以每秒1个单位的速度沿EB向点B匀速移动,同时点P从A点出发,以每秒1个单位的速度沿AD向点D匀速移动,设运动中的△EGH为△E′G′H′,当E′到达终点B时,△E′G′H′与点P同时停止运动.运动中的E′G′所在直线与AE相交于Q,与AF相交于M,当PA=PQ时,QM=$\frac{35}{9}$.

分析 设CE=x,则BE=25-x,先证明△ABE∽△ECD,得出对应边成比例,得出$\frac{25-x}{12}=\frac{12}{x}$,解方程即可求出CE、BE,根据勾股定理求出AE,直角三角形三边比都为:3:4:5,过点P作PK⊥AQ于K;则AK=$\frac{4}{5}$t,由等腰三角形的性质求出AQ、QE,由$\frac{5}{4}$QE=EE′得出方程,解方程求出t,得出EE′、E′Q,证出G′E′=G′F,过M作MJ⊥BC于J,根据等腰三角形的三线合一性质得出E′J=$\frac{1}{2}$E′F=$\frac{2}{3}$,求出E′M,即可得出QM.

解答 解:设CE=x,则BE=25-x;
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=12,∠B=∠BCD=90°,
∴∠AEB+∠BAE=90°,
∵AE⊥DE,
∴∠AED=90°,
∴∠AEB+∠DEC=90°,
∴∠BAE=∠DEC,
∴△ABE∽△ECD,
∴$\frac{BE}{CD}=\frac{AB}{CE}$,
即$\frac{25-x}{12}=\frac{12}{x}$,
解得:x=16,或x=9,
∵CE<BE,
∴CE=9,BE=16,
∴AE=$\sqrt{1{2}^{2}+1{6}^{2}}$=20,
∴AB:BE:AE=3:4:5,
∴Rt△ABE、Rt△ECD、Rt△ADE的三边比都为:3:4:5;
过点P作PK⊥AQ于K,如图所示:
则AP=t,AK=$\frac{4}{5}$t,
∵PA=PQ,
∴AK=QK,
∴AQ=2AK=$\frac{8}{5}$t,
∴QE=20-$\frac{8}{5}$t,
∵GG′=HH′=EE′=t,
∴$\frac{5}{4}$QE=EE′,
即$\frac{5}{4}$(20-$\frac{8}{5}$t)=t,
解得:t=$\frac{25}{3}$,
∴EE′=$\frac{25}{3}$,
∴E′Q=$\frac{25}{3}$×$\frac{5}{3}$=5,
∵EF=7,
∴BF=16-7=9,E′F=EE′-EF=$\frac{25}{3}$-7=$\frac{4}{3}$,
∴AF=$\sqrt{{9}^{2}+1{2}^{2}}$=15,
∴sin∠AFB=$\frac{12}{15}$=$\frac{4}{5}$=sin∠QE′E,
∴∠AFB=∠QE′E,
∴G′E′=G′F,
过M作MJ⊥BC于J,
则E′J=$\frac{1}{2}$E′F=$\frac{2}{3}$,
∴E′M=$\frac{2}{3}$×$\frac{5}{3}$=$\frac{10}{9}$,
∴QM=5-$\frac{10}{9}$=$\frac{35}{9}$.′

点评 本题是相似形综合题目,考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理、三角函数、等腰三角形的判定与性质、矩形的性质等知识;本题难度较大,综合性强,需要通过作辅助线运用三角函数和勾股定理才能得出结果.

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