(2014•徐州模拟)如图,矩形ABCD的边AB=6cm,BC=4cm,点F在DC上,DF=2cm.动点M、N分别从点D

1个回答

  • 解题思路:(1)利用三角形中位线定理和相似三角形的判定即可解决问题.

    (2)①根据勾股定理将MN2表示为t的二次函数,然后利用二次函数的最值性就可求出MN2的最小值,进而求出MN的最小值

    ;②由于Rt△PQW中的直角不确定,可分∠PQW=90°,∠QWP=90°,∠WPQ=90°三种情况进行讨论,由于△FMN∽△QWP,因此可将∠PQW=90°转化为∠NFM=90°,∠QWP=90°转化为∠FMN=90°,∠WPQ=90°转化为∠MNF=90°进行讨论,然后利用相似三角形的判定与性质即可解决问题.

    (1)证明:如图1,

    ∵点P、点Q、点W分别是FM、MN、NF的中点,

    ∴PQ=[1/2]FN,QW=[1/2]FM,PW=[1/2]MN.

    ∴[FN/PQ]=[FM/QW]=[MN/PW]=2.

    ∴△FMN∽△QWP.

    (2)①∵四边形ABCD是矩形,

    ∴∠DAB=∠B=∠C=∠D=∠90°,AD=BC=4cm,DC=AB=6cm.

    由题可得:DM=BN=1×t=t(cm).

    则有AM=

    .

    4−t.,AN=6-t.

    ∴MN2=AM2+AN2

    =(4-t)2+(6-t)2

    =2t2-20t+52

    =2(t-5)2+2.

    ∵2>0,

    ∴当t=5时,MN2最小,最小值为2.

    ∴当t=5时,MN取到最小值,最小值为

    2.

    ②∵△FMN∽△QWP,

    ∴∠PQW=∠NFM,∠QWP=∠FMN,∠WPQ=∠MNF.

    Ⅰ.当∠PQW=90°时,∠NFM=90°.

    过点N作NE⊥DC,垂足为E,如图2,

    ∵∠MDF=∠MFN=∠FEN=90°,

    ∴∠DFM=90°-∠EFN=∠ENF.

    ∴△MDF∽△FEN.

    ∴[DM/EF]=[DF/EN].

    ∵DM=t,DF=2,EF=CF-CE=6-2-t=4-t,EN=BC=4,

    ∴[t/4−t]=[2/4].

    解得:t=[4/3].

    经检验t=[4/3]是方程的解,且符合题意.

    Ⅱ.当∠PWQ=90°时,∠NMF=90°.

    同理可得:△MDF∽△NAM.

    则有[DF/AM]=[DM/AN].

    ∵DF=2,DM=t,AM=4-t,AN=6-t,

    ∴[2/4−t]=[t/6−t].

    整理得:t2-6t+12=0.

    ∵(-6)2-4×1×12=-12<0,

    ∴方程无实数根.

    Ⅲ.当∠WPQ=90°时,∠MNF=90°.

    (a)当0<t<4时,如图2,有∠MNF<∠ANE=90°;

    (b)当t=4时,AN=DF=2

    点评:

    本题考点: 相似形综合题;二次函数的最值;勾股定理;矩形的判定与性质;相似三角形的判定与性质.

    考点点评: 本题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的判定与性质、二次函数的最值、勾股定理、解分式方程、根的判别式等知识,还考查了分类讨论的思想,综合性较强,有一定的难度.