题目内容

在图中,把一副直角三角板ABC和EFG(其短直角边长均为4)叠放在一起(如图①),且使三角板EFG的直角顶点G与三角板ABC的斜边中点O重合.现将三角板EFG绕点O顺时针旋转(旋转角α满足条件:0°<α<90°),四边形CHGK是旋转过程中两三角板的重叠部分(如图②).

(1)在上述旋转过程中,BH与CK有怎样的数量关系?四边形CHGK的面积有何变化?证明你发现的结论;

(2)联结HK,在上述旋转过程中,设BH=x,△GKH的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;

(3)在(2)的前提下,是否存在某一位置,使△GKH的面积恰好等于△ABC面积的?若存在,求出此时x的值;若不存在,说明理由.

答案:
解析:

  (1)在上述旋转过程中,BH=CK,四边形CHGK的面积不变.

  证明:联结CG

  ∵△ABC为等腰直角三角形,O(G)为斜边AB中点,

  ∴CG=BG,CG⊥AB.

  ∴∠ACG=∠B=45o,

  ∵∠BGH与∠CGK均为旋转角,

  ∴∠BGH=∠CGK.

  ∴△BGH≌△CGK.  3分

  ∴BH=CK,S△BGH=S△CGK.

  ∴S四边形CHGK=S△CHG+S△CGK=S△CHG+S△BGH=S△ABC==4.

  即:S四边形CHGK的面积为4,是一个定值,在旋转过程中没有变化.  4分

  (2)∵AC=BC=4,BH=x,

  ∴CH=4-x,CK=x.

  由S△GHK=S四边形CHGK-S△CHK,

  得,

  ∴.

  ∵,

  ∴.  6分

  (3)不存在.

  根据题意,得.

  化简,得 .

  ∵,

  ∴此方程无实数根.

  即不存在这样的位置,使△GKH的面积等于△ABC面积的.  8分


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