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如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=8,AC=6,另有一直角梯形DEFH(H...

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.
(2)操作:固定△ABC,将直角梯形DEFH以每秒1个单位的速度沿CB方向向右移动,直到点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.manfen5.com 满分网
(1)由于三角形AHG和ACB相似,可通过相似比求出HG的值,然后根据三角形的面积计算公式即可求出三角形AHG的面积. (2)①首先四边形CDH′H是个矩形,如果使四边形CDH′H成为正方形,那么需满足的条件是CD=DH′,可先根据AH:AC的值,求出HC的长即H′D的长,然后除以梯形的速度即可求出t的值. ②要分三种情况进行讨论: 一:当E在三角形ABC内部时,即当0≤t≤4时,重合部分是整个直角梯形,因此可通过计算直角梯形的面积得出重合部分的面积. 二:当E在三角形ABC外部,且H′在G点左侧或G点上时,即当4<t≤5时,重合部分是直角梯形,其面积可用:四边形CBGH的面积一矩形CDH′H的面积来求得. 三:当H′在G点右侧一直到D与B重合的过程中,即当5<t≤8时,重合部分是个直角三角形.可通过计算这个直角三角形的面积来得出关于S,t的函数关系式. 【解析】 (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的面积一矩形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, 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=.
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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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