题目内容

如图在△ABC中,∠C=90°,BC=8,AC=6,另有一直角梯形DEFH(HF∥DE,∠HDE=90°的底边DE落在CB上,腰DH落在CA上,且DE=4,∠DEF=∠CBA,AH∶AC=2∶3   (1)延长HF交AB于G,求△AHG的面积.

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(2)操作:固定△ABC,将直角梯形DEFH以每秒1个单位的速度沿CB方向向右移D与点B重合时停止,设运动的时间为t秒,运动后的直角梯形为DEFH′(如图.

探究1:在运动中,四边形CDH′H能否为正方形?若能, 请求出此时t的值;若不能,请说明理由.

探究2:在运动过程中,△ABC与直角梯形DEFH′重叠部分的面积为y,求y与t的函数关系.

解:(1)∵AH∶AC=2∶3,AC=6

∴AH=AC=×6=4

又∵HF∥DE,∴HG∥CB,∴△AHG∽△ACB

∴=,即=,∴HG=

∴S△AHG=AH?HG=×4×=

(2)①能为正方形

∵HH′∥CD,HC∥H′D,∴四边形CDH′H为平行四边形

又∠C=90°,∴四边形CDH′H为矩形

又CH=AC-AH=6-4=2

∴当CD=CH=2时,四边形CDH′H为正方形

此时可得t=2秒时,四边形CDH′H为正方形

②(Ⅰ)∵∠DEF=∠ABC,∴EF∥AB

∴当t=4秒时,直角梯形的腰EF与BA重合.

当0≤t≤4时,重叠部分的面积为直角梯形DEFH′的面积

过F作FM⊥DE于M,=tan∠DEF=tan∠ABC===

∴ME=FM=×2=,HF=DM=DE-ME=4-=

∴直角梯形DEFH′的面积为(4+)×2=

∴y=

(Ⅱ)∵当4<t≤5时,重叠部分的面积为四边形CBGH的面积-矩形CDH′H的面积.

而S边形CBGH=S△ABC-S△AHG=×8×6-=

S矩形CDH′H=2t     ∴y=-2t

(Ⅲ)当5<t≤8时,如图,设H′D交AB于P.

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BD=8-t

又=tan∠ABC=

∴PD=DB=(8-t)         ∴重叠部分的面积y=S

△PDB=PD?DB

=?(8-t)(8-t)

=(8-t)2=t2-6t+24

∴重叠部分面积y与t的函数关系式:

y=(0≤t≤4)

-2t(4<t≤5)

t2-6t+24(5<t≤8)

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