已知,在正方形ABCD中,AB=8,四边形EFGH的三个顶点E,F,H分别在矩形ABCD的边AB,BC,DA上,AE=1

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  • 已知:在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,四边形EFGH的三个顶点E、F、H分别在矩形ABCD边AB、BC、DA上,AE=2.

    (1)如图1,当四边形EFGH为正方形时,求△GFC的面积;

    (2)如图2,当四边形EFGH为菱形,且BF=a时,求△GFC的面积(用含a的代数式表示);

    (3)在(2)的条件下,△GFC的面积能否等于2?请说明理由.

    考点:矩形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的性质;正方形的性质.

    专题:综合题.

    分析:(1)过点G作GM⊥BC于M,可以证明△MFG≌△BEF,就可以求出GM的长,进而就可以求出FC,求出面积.

    (2)证明△AHE≌△MFG.得到GM的长,根据三角形的面积公式就可以求出面积.

    (3)△GFC的面积不能等于2,根据面积就可以求出a的值,在△BEF中根据勾股定理就可以得到EF,进而在直角△AHE中求出AH.

    (1)如图1,过点G作GM⊥BC于M.

    在正方形EFGH中,∠HEF=90°,EH=EF,

    ∴∠AEH+∠BEF=90°,

    ∵∠AEH+∠AHE=90°,

    ∴∠AHE=∠BEF,

    又∵∠A=∠B=90°,

    ∴△AHE≌△BEF,

    同理可证:△MFG≌△BEF,

    ∴GM=BF=AE=2,

    ∴FC=BC-BF=10,

    则S△GFC=10,

    (2)如图2,过点G作GM⊥BC于M.

    连接HF.

    ∵AD∥BC,∴∠AHF=∠MFH,

    ∵EH∥FG,∴∠EHF=∠GFH,

    ∴∠AHE=∠MFG.

    又∵∠A=∠GMF=90°,EH=GF,

    ∴△AHE≌△MFG.

    ∴GM=AE=2.

    ∴S△GFC=1

    2

    FC•GM=

    1

    2

    (12-a)×2=(12-a)

    (3)△GFC的面积不能等于2.

    ∵若S△GFC=2,则12-a=2,

    ∴a=10.

    此时,在△BEF中,EF=

    BE2+BF2

    =

    (10-2)2+102

    =

    164

    ,

    在△AHE中,AH=

    EH2-AE2

    =

    EF2-AE2

    =

    164-22

    =

    160

    >12,

    ∴AH>AD,

    即点H已经不在边AD上.

    故不可能有S△GFC=2;

    解法二:△GFC的面积不能等于2,

    ∵点H在AD上,

    ∴菱形边长EH的最大值为2

    37

    ,

    ∴BF的最大值为2

    21

    ,

    又因为函数S△GFC=12-a的值随着a的增大而减小,

    所以S△GFC的最小值为12-2

    21

    又∵12-2

    21

    >2,

    ∴△GFC的面积不能等于2.

    点评:解决本题的关键是证明三角形全等.