如图,在△ABC中,∠B=45°,BC=5,高AD=4,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F分别在AB、AC上,AD

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  • (1)证明:∵矩形EFPQ,∴EF∥BC。

    ∴△AHF∽△ADC,∴

    ∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∴

    .

    (2)∵∠B=45°,∴BD=AD=4,∴CD=BC﹣BD=5﹣4=1。

    ∵EF∥BC,∴△AEH∽△ABD,∴

    ∵EF∥BC,∴△AFH∽△ACD,∴

    ,即

    ,∴EH=4HF。

    已知EF=x,则EH=

    ∵∠B=45°,∴EQ=BQ=BD﹣QD=BD﹣EH=4﹣

    ∴当x=

    时,矩形EFPQ的面积最大,最大面积为5。

    (3)由(2)可知,当矩形EFPQ的面积最大时,矩形的长为

    ,宽为

    在矩形EFPQ沿射线AD的运动过程中:

    (I)当0≤t≤2时,如答图①所示,

    设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD分别交于点H 1,D 1,此时DD 1=t,H 1D 1=2,

    ∴HD 1=HD﹣DD 1=2﹣t,HH 1=H 1D 1﹣HD 1=t,AH 1=AH﹣HH 1=2﹣t。

    ∵KN∥EF,∴

    ,即

    解得

    (II)当2<t≤4时,如答图②所示,

    设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD交于点D 2.此时DD 2=t,AD 2=AD﹣DD 2=4﹣t。

    ∵KN∥EF,∴

    ,即

    解得

    综上所述,S与t的函数关系式为:

    (1)由相似三角形,列出比例关系式,即可证明。

    (2)首先求出矩形EFPQ面积的表达式,然后利用二次函数求其最大面积。

    (3)本问是运动型问题,弄清矩形EFPQ的运动过程:

    当0≤t≤2时,如答图①所示,此时重叠部分是一个矩形和一个梯形;

    当2<t≤4时,如答图②所示,此时重叠部分是一个三角形。