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如图,矩形ABCD中,AD=8,AB=4,点E沿A→D方向在线段AD上运动,点F...

如图,矩形ABCD中,AD=8,AB=4,点E沿A→D方向在线段AD上运动,点F沿D→A方向在线段DA上运动,点E、F速度都是每秒2个长度单位,E、F两点同时出发,且当E点运动到D点时两点都停止运动,设运动时间是t(秒).
(1)当 0<t<2时,判断四边形BCFE的形状,并说明理由;
(2)当0<t<2时,射线BF、CE相交于点O,设S△FEO=y,求y与t之间的函数关系式;
(3)问射线BF与射线CE所成的锐角是否能等于60°?若有可能,请求出t的值;若不能,请说明理由.
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(1)连结BE、CF,则AE=2t,DF=2t,易证得Rt△ABE≌Rt△DCF,得到BE=CF,由于EF∥BC,EF≠BC,所以可判断四边形BCFE为等腰梯形; (2)过O点作MN⊥AD于M,交BC于N,由EF∥BC,根据三角形相似的判定方法得△OEF∽△OCB,则=,即=,解得OM=,然后根据三角形面积公式可得到y与t的函数关系; (3)讨论:当0<t<2时,∠ABE和∠DCF都小于45°,则△OBC为钝角三角形,则∠EOB=60°,所以∠OCB=∠OBC=30°,利用含30度的直角三角形三边的关系得到CH=EH=4,得到AE=8-4,此时t==(4-2)s;当2≤t≤4时,BF与CE相交于O点,∠BOC=60°,同理可得四边形BCEF为等腰梯形,则∠DOE=30°,得到ED==,则AE=8-,利用速度公式得到此时t==(4-)s. 【解析】 (1)四边形BCFE为等腰梯形.理由如下 连结BE、CF,如图, ∵AE=2t,DF=2t, ∴AE=DF, ∵四边形ABCD为矩形, ∴AD∥BC,AB=CD,∠A=∠D=90°, ∴Rt△ABE≌Rt△DCF, ∴BE=CF, 而EF∥BC,EF≠BC, ∴四边形BCFE为等腰梯形; (2)过O点作MN⊥AD于M,交BC于N,如图, 则MN⊥BC, ∴MN=AB=4, 则EF=8-2t-2t=4t, ∵EF∥BC, ∴△OEF∽△OCB, ∴=,即=,解得OM=, ∴y=OM•EF=××(8-2t), 即y=; (3)存在.理由如下: 当0<t<2时,∠ABE和∠DCF都小于45°,则△OBC为钝角三角形, 若射线BF与射线CE所成的锐角等于60°,即∠EOB=60°,所以∠OCB=∠OBC=30°, 作EH⊥BC于H,则EH=4, ∴CH=EH=4, ∴BH=8-4, ∴AE=8-4, ∴t==(4-2)s; 当2≤t≤4时,BF与CE相交于O点,如图, 若射线BF与射线CE所成的锐角等于60°,即∠BOC=60°, 同理可得四边形BCEF为等腰梯形, ∴∠OBC=∠OCB=60°, ∴∠DOE=30°, ∴ED==, ∴AE=8-, ∴t==(4-)s. ∴当t=(4-2)s或(4-)s时,射线BF与射线CE所成的锐角等于60°.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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