题目内容
2.请从以下A、B两题中任选一题解答,若两题都做,按A题给分.A.如图1,△ABC和△FED均为等腰直角三角形,AC与BE重合,AB=AC=EF=3,∠BAC=∠DEF=90°,固定△ABC,将△DEF绕点A顺时针旋转,当DF边与AB重合时,旋转停止.现不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设DE、DF(或它们的延长线)分别交BC(或它的延长线)于G、H点,如图2.
(1)始终与△AGC相似的三角形是△HAB和△HGA;
(2)设CG=x,BH=y,求y关于x的函数关系式(只要求根据图2的情形说明理由);
(3)在整个旋转过程中,当旋转角为多少度时,△AGH是等腰三角形?请直接写出旋转的度数.
B.如图(1),正方形AEFG的边长为1,正方形ABCD的边长为3,且点F在AD上;
(1)求S△DBF;
(2)把正方形AEFG绕点A按逆时针方向旋转45°得到图(2)中的S△DBF;
(3)将正方形AEFG绕点A旋转一周,在旋转的过程中,S△DBF存在最大值与最小值,请直接写出最大值为$\frac{15}{2}$,最小值为$\frac{3}{2}$.
我选做的是A题.
分析 A(1)根据等腰直角三角形和旋转的性质得出:∠B=∠ACB=∠HAG=45°,∠CAG=∠H,即可判断;
(2)由(1)运用:△AGC∽△HAB得出线段比相等,代入常量和变量即可;
(3)分类讨论等腰三角形,求出旋转角:∠CAG即可.
B(1)运用正方形性质求出DF和AB,再根据三角形面积公式求解即可;
(2)连接AF,证明AF∥BD,根据三角形ABD的面积求解;
(3)以点A为圆心以AF长为半径画圆,交过点A与BD垂直的直线于点F″,F′,
由题意可知BD的长为定值,当F转至F″时三角形面积最大,转至点F′时三角形面积最小,根据三角形面积公式求值.
解答 解:A.
(1)由等腰直角三角形的性质和旋转的性质可知:∠B=∠ACB=∠HAG=45°,∠CAG=∠H,
∴始终与△AGC相似的三角形是:△HAB和△HGA;
(2)由(1)知:△AGC∽△HAB,
∴$\frac{CG}{AB}=\frac{AC}{BH}$,即$\frac{x}{3}=\frac{3}{y}$,
∴y=$\frac{9}{x}$;
(3)如图:![]()
由题意可知:∠HAG=45°,且在旋转过程中保持不变,
当AG=HG时,∠H=∠HAG=45°,可求∠AGH=90°,
∴∠GAC=90°-45°=45°,
此时,旋转角为45°;
当AG=AH时,∠AGH=(180°-45°)÷2=62.5°,
∴∠GAC=180°-45°-62.5°=62.5°,
此时,旋转角为62.5°;
当AH=GH时,∠AGH=∠HAG=45°,(E与B重合,舍去)
综上所述:当旋转角为62.5°或45°时,△AGH是等腰三角形.
B.(1)如图1![]()
由正方形AEFG的边长为1,正方形ABCD的边长为3,可求AF=$\sqrt{A{E}^{2}+E{F}^{2}}$=$\sqrt{2}$,AD=AB=3,
DF=AD-AF=3-$\sqrt{2}$,
∴S△DBF=$\frac{1}{2}$DF×AB=$\frac{9}{2}$-$\frac{3}{2}\sqrt{2}$,
(2)如图2![]()
连接AF,可知∠FAG=∠DBA=45°,
∴AF∥BD,
∴S△DBF=S△ABD=$\frac{1}{2}$×AB×AD=$\frac{1}{2}$×3×3=$\frac{9}{2}$;
(3)如图3![]()
以点A为圆心以AF长为半径画圆,交过点A与BD垂直的直线于点F″,F′,
由题意可知BD的长为定值,当F转至F″时三角形面积最大,转至点F′时三角形面积最小,
在正方形ABCD中,可求OA=$\frac{3}{2}\sqrt{2}$,
∴OF″=$\sqrt{2}$+$\frac{3}{2}\sqrt{2}$,OF′=$\frac{3}{2}\sqrt{2}$-$\sqrt{2}$,
S△DBF的最大面积=$\frac{1}{2}×3\sqrt{2}$×($\sqrt{2}$$+\frac{3}{2}\sqrt{2}$)=$\frac{15}{2}$,
S△DBF的最小面积=$\frac{1}{2}×3\sqrt{2}$×($\frac{3}{2}\sqrt{2}$-$\sqrt{2}$)=$\frac{3}{2}$.
点评 此题主要考查图形的旋转变换问题,知道旋转的相关性质,会分类讨论等腰三角形是解题的关键.
①ac<0;②2a+b=0;③4a+2b+c>0;④对于任意x均有ax2+bx≥a+b.
| A. | 1 | B. | 2 | C. | 3 | D. | 4 |
| A. | x=1 | B. | x=-1 | C. | x=2 | D. | x=-2 |
| A. | 3 | B. | 5 | C. | -3 | D. | -5 |
| A. | B. | C. | D. |