如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,BD是对角线.点E、F分别是直线CD、AB上的动点,且EF

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  • 如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,BD是对角线.点E、F分别是直线CD、AB上的动点,且EF⊥BD与点M.P是直线AB上的一点,PE=PF,EP交BD或其延长线与点N.

    (1)EF的长

    (2)在点E由点C向点D的运动过程中,试猜想:EN与AF有何数量关系?并证明你的结论.

    (3)当EF与AD边相交时,设交点为Q,AF为x,△AFQ与△DEQ的面积和记为S,求S与x的函数关系式及S的最小值

    1﹚过E作EH⊥AB于H

    则四边形ADEH是矩形 ∴EH=AD=6

    ∵EF⊥BD于M ∴在RT⊿FMB中sin∠F=cos∠FBM

    而在RT⊿ABD中cos∠FBM=AB/BD=8/10=4/5 ∴sin∠F=4/5

    ∵在RT⊿EFH中sin∠F=EH/EF ∴4/5=6/EF ∴EF=7.5

    2﹚因为E由C向D运动,所以F也沿着B—A方向运动

    则EN与AF的数量关系:

    ①当F在A、B之间时:EN-AF=4.5cm

    ②当F在点A上时:EN-AF=EN=4.5cm

    ③当F在BA延长线上时:EN+AF=4.5cm

    证明:不管F在AB的什么位置

    ∵PE=PF ∴∠PEF=∠PFE

    又∵矩形ABCD中 AB∥CD ∴∠PFE=∠DEF ∴∠DEF=∠PEF

    ∵EF⊥BD ∴∠EMD=∠EMN=90° ME=ME ∴⊿DEM≌⊿NEM﹙ASA﹚

    ∴EN=DE

    过A作AH∥EF交DC与H 又∵矩形ABCD中 AB∥CD ∴四边形AFEH是平行四边形

    ∴AH=EF=7.5cm 且AF=HE 又∵在RT⊿ADH中AD=6 ∴根据勾股定理得DH=4.5cm

    ①当F在A、B之间时,DE-HE =DH ∴EN-AF=DH=4.5cm

    ②当F在点A上时,此时DH=DE,AF=0 ∴EN-AF=4.5cm

    ③当F在BA延长线上时,DH=DE+EH ∴EN+AF=DH=4.5cm

    ﹙3﹚

    ∵sin∠F =4/5 ∴cos∠F =3/5 tan∠F=4/3 ∴在Rt⊿AFQ中AF=x,则AQ=4x/3

    ∴S⊿AFQ=½AF·AQ =2x²/3

    ∵AB∥CD ∴∠DEQ=∠F ∴tan∠DEQ=3/4

    根据第二问③可知道:DE+AF=4.5cm ∴DE=4.5-x

    ∴DQ=4DE/3 ∴S⊿DEQ=2DE²/3=2﹙4.5-x﹚²/3

    ∴S=2x²/3+2﹙4.5-x﹚²/3

    整理得:S=4x²/3-6x+27/2

    最小值:27/4 cm²