题目内容

如图1,矩形铁片ABCD的长为2a,宽为a; 为了要让铁片能穿过直径为的圆孔,需对铁片进行处理(规定铁片与圆孔有接触时铁片不能穿过圆孔);
(1)如图2,M、N、P、Q分别是AD、AB、BC、CD的中点,若将矩形铁片的四个角去掉,只余下四边形MNPQ,则此时铁片的形状是______,给出证明,并通过计算说明此时铁片都能穿过圆孔;
(2)如图3,过矩形铁片ABCD的中心作一条直线分别交边BC、AD于点E、F(不与端点重合),沿着这条直线将矩形铁片切割成两个全等的直角梯形铁片;
①当BE=DF=时,判断直角梯形铁片EBAF能否穿过圆孔,并说明理由;
②为了能使直角梯形铁片EBAF顺利穿过圆孔,请直接写出线段BE的长度的取值范围______
【答案】分析:(1)利用四条边相等的四边形为矩形来判定四边形为菱形,然后利用面积相等来求得菱形一边的高,与已知数据比较后判断是否能通过.
(2)利用两三角形相似得到比例线段,进而求出点A到EF的距离,然后与已知线段比较,从而判定能否通过.
解答:解:(1)是菱形,
如图,过点M作MG⊥NP于点G,
∵M、N、P、Q分别是AD、AB、BC、CD的中点,
∴△AMN≌△BPN≌△CPQ≌△DMQ,
∴MN=NP=PQ=QM,
∴四边形MNPQ是菱形,
∵,
MN=,
∴MG=,
∴此时铁片能穿过圆孔;

(2)①如图,过点A作AH⊥EF于点H,过点E作EK⊥AD于点K,
显然AB=,
故沿着与AB垂直的方向无法穿过圆孔,
过点A作EF的平行线RS,故只需计算直线RS与EF之间的距离即可,
∵BE=AK=,EK=AB=a,AF=,
∴KF=,EF=,
∵∠AHF=∠EKF=90°,∠AFH=∠EFK,
∴△AHF∽△EKF,
∴,可得AH=,
∴该直角梯形铁片不能穿过圆孔;
②或.
点评:本题考查了菱形的判定及性质、直线与圆的位置关系及相似三角形的性质及判定,是一道不错的几何综合题.
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