如图,在等腰梯形ABCD中,ABDC,AB=,DC=,高CE=,对角线AC、BD交于H,平行于线段BD的两条直线MN、RQ同时从点A出发沿AC方向向点C匀速平移,分别交等腰梯形ABCD的边于M、N和R

题目简介

如图,在等腰梯形ABCD中,ABDC,AB=,DC=,高CE=,对角线AC、BD交于H,平行于线段BD的两条直线MN、RQ同时从点A出发沿AC方向向点C匀速平移,分别交等腰梯形ABCD的边于M、N和R

题目详情

如图,在等腰梯形ABCD中,ABDC,AB=,DC=,高CE=,对角线AC、BD交于H,平行于线段BD的两条直线MN、RQ同时从点A出发沿AC方向向点C匀速平移,分别交等腰梯形ABCD的边于M、N和R、Q,分别交对角线AC于F、G;当直线RQ到达点C时,两直线同时停止移动.记等腰梯形ABCD被直线MN扫过的图形面积为S1、被直线RQ扫过的图形面积为S2,若直线MN平移的速度为1单位/秒,直线RQ平移的速度为2单位/秒,设两直线移动的时间为x秒.
(1)填空:∠AHB=     ;AC=    
(2)若S2=3S1,求x;
(3)设S2=mS1,求m的变化范围.
题型:解答题难度:偏难来源:广东省中考真题

答案

解:(1)过点C作CK∥BD交AB的延长线于K,
∵CD∥AB,
∴四边形DBKC是平行四边形,
∴BK=CD=,CK=BD,
∴AK=AB+BK=3+=4
∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴BD=AC,
∴AC=CK,
∴BK=EK=AK=2=CE,
∵CE是高,
∴∠K=∠KCE=∠ACE=∠CAE=45°,
∴∠ACK=90°,
∴∠AHB=∠ACK=90°,
∴AC=AK·cos45°=4×=4;
故答案为:90°,4;
(2)直线移动有两种情况:0<x<≤x≤2.
①当0<x<时,
∵MN∥BD,
∴△AMN∽△ARQ,△ANF∽△QG,
=4,
∴S2=4S1≠3S1;
②当≤x≤2时,
∵AB∥CD,
∴△ABH∽△CDH,
∴CH:AH=CD:AB=DH:BH=1:3,
∴CH=DH=AC=1,AH═BH=4﹣1=3,
∵CG=4﹣2x,AC⊥BD,
∴S△BCD=×4×1=2,
∵RQ∥BD,
∴△CRQ∽△CDB,
∴S△CRQ=2×()2=8(2﹣x)2,
∵S梯形ABCD=(AB+CD)·CE
=×(3+)×2=8,
S△ABD=AB·CE=×3×2=6,
∵MN∥BD,
∴△AMN∽△ADB,

∴S1=x2,S2=8﹣8(2﹣x)2,
∵S2=3S1,
∴8﹣8(2﹣x)2=3×x2,
解得:x1=(舍去),x2=2,
∴x的值为2;
(3)由(2)得:
当0<x<时,m=4,
≤x≤2时,
∵S2=mS1,
∴m==
=﹣+﹣12
=﹣36()2+4,
∴m是的二次函数,
≤x≤2时,即当时,m随的增大而增大,
∴当x=时,m最大,最大值为4,
当x=2时,m最小,最小值为3,
∴m的变化范围为:3≤m≤4.













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