解题思路:(1)①证明:在AB上截取AG=AE,连接EG.通过ASA证明△BGE≌△EDF,根据全等三角形的性质即可得出BE=EF;
②先在Rt△ABE中运用勾股定理求出BE2=AE2+AB2=(4-x)2+42,再根据三角形面积公式,可得y关于x的函数解析式;
(2)存在.分Ⅰ)当点E在线段AD上时;Ⅱ)当点E在线段AD延长线上时;Ⅲ)当点E在线段DA延长线上时;三种情况讨论即可求解.
(1)①证明:如图1,在AB上截取AG=AE,连接EG,则∠AGE=∠AEG.
∵∠A=90°,∠A+∠AGE+∠AEG=180°,
∴∠AGE=45°.
∴∠BGE=135°.
∵AD∥BC,
∴∠C+∠D=180°.
又∵∠C=45°,
∴∠D=135°,
∴∠BGE=∠D.
∵AB=AD,AG=AE,
∴BG=DE.
∵EF⊥BE,
∴∠BEF=90°.
又∵∠A+∠ABE+∠AEB=180°,
∠AEB+∠BEF+∠DEF=180°,
∠A=90°,
∴∠ABE=∠DEF.
在△BGE与△EDF中,
∠BGE=∠D
BG=DE
∠ABE=∠DEF,
∴△BGE≌△EDF(ASA),
∴BE=EF;
②在Rt△ABE中,∵∠A=90°,AB=AD=4,DE=x,
∴BE2=AE2+AB2=(4-x)2+42,
∵BE=EF,
∴y=[1/2]BE•EF=[1/2]BE2=[1/2]×[(4-x)2+42]=
x2−8x+32
2,
故y关于x的函数解析式为:y=
x2−8x+32
2,
此函数的定义域为:0<x<4;
(2)直线AD上存在一点E,能够使△BEF是△ABE面积的3倍.理由如下:
分三种情况:
Ⅰ)当点E在线段AD上时,如图1.
∵S△ABE=[1/2]AB•AE=[1/2]×4×(4-x)=8-2x,S△BEF=
x2−8x+32
2,
∴
x2−8x+32
2=3×(8-2x),
整理,得x2+4x-16=0,
解得x=-2±2
5(负值舍去),
则DE=-2+2
5;
Ⅱ)当点E在线段AD延长线上时,如图2,延长AB到G,使BG=DE,连接EG,则△AGE为等腰直角三角形.
∵AE∥
点评:
本题考点: 四边形综合题.
考点点评: 本题是四边形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,梯形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,三角形的面积等知识,综合性较强,有一定的难度.运用数形结合、分类讨论是解题的关键.