Question

（2013•宿迁）如图，在梯形ABCD中，AB∥DC，∠B=90°，且AB=10，BC=6，CD=2．点E从点B出发沿BC方向运动，过点E作EF∥AD交边AB于点F．将△BEF沿EF所在的直线折叠得到△GEF，直线FG、EG分别交AD于点M、N，当EG过点D时，点E即停止运动．设BE=x，△GEF与梯形ABCD的重叠部分的面积为y．
（1）证明△AMF是等腰三角形；
（2）当EG过点D时（如图（3）），求x的值；
（3）将y表示成x的函数，并求y的最大值．

Answer 1

分析：（1）由条件EF∥AD就可以得出∠A=∠EFB，∠GFE=∠AMF，由△GFE与△BFE关于EF对称可以得出∠GFE=∠BFE，就可以得出∠A=∠AMF，从而得出结论；
（2）当EG过点D时在Rt△EDC中由勾股定理建立方程求出其解即可；
（3）分情况讨论当点G不在梯形外时和点G在梯形之外两种情况求出x的值就可以求出y与x之间的函数关系式，在自变量的取值范围内就可以求出相应的最大值，从而求出结论；

解答：（1）证明：如图1，∵EF∥AD，
∴∠A=∠EFB，∠GFE=∠AMF．
∵△GFE与△BFE关于EF对称，
∴△GFE≌△BFE，
∴∠GFE=∠BFE，
∴∠A=∠AMF，
∴△AMF是等腰三角形；

（2）解：如图1，作DQ⊥AB于点Q，
∴∠AQD=∠DQB=90°．
∵AB∥DC，
∴∠CDQ=90°．
∵∠B=90°，
∴四边形CDQB是矩形，
∴CD=QB=2，QD=CB=6，
∴AQ=10-2=8．
在Rt△ADQ中，由勾股定理得
AD=

64+36

=10，
∴tan∠A=

3

4

，
∴tan∠EFB=

EB

FB

=

3

4

如图3，∵EB=x，
∴FB=

4

3

x，CE=6-x，
∴AF=MF=10-

4

3

x，
∴GM=

8

3

x-10，
∴GD=2x-

15

2

，
∴DE=

15

2

-x，
在Rt△CED中，由勾股定理得
（

15

2

-x）²-（6-x）²=4，
解得：x=

65

12

，
∴当EG过点D时x=

65

12

；


（3）解：当点G在梯形ABCD内部或边AD上时，
y=

1

2

x•

4

3

x=

2

3

x²，
当点G在边AD上时，易求得x=

15

4

，
此时0＜x≤

15

4

，
则当x=

15

4

时，y最大值为

75

8

．
当点G在梯形ABCD外时，
∵△GMN∽△GFE，
∴

S△GMN

S△GFE

=(

GM

GF

)2，
即

2 3 x2-y

2 3 x2

=(

8 3 x-10

4 3 x

)2，由（2）知，x≤

65

12

y=-2x²+20x-

75

2

=-2（x-5）²+

25

2

（

15

4

＜x≤

65

12

），
当x=5时，y最大值为

25

2

，
由于

25

2

＞

75

8

，故当x=5时，y最大值为

25

2

．

点评：本题考查了等腰三角形的判定及性质的运用，矩形的性质的运用，勾股定理的性质的运用，轴对称的性质的运用，函数的解析式的性质的运用，分段函数的运用，三角函数值的运用，解答时求分段函数的解析式是难点．