到處都是偷懶的人
【題目】
(2018•宿遷)如圖,在邊長為1的正方形ABCD中,動點E、F分別在邊AB、CD上,將正方形ABCD沿直線EF摺疊,使點B的對應點M始終落在邊AD上(點M不與點A、D重合),點C落在點N處,MN與CD交於點P,設BE=x.
(1)當AM=1/3時,求x的值;
(2)隨著點M在邊AD上位置的變化,△PDM的周長是否發生變化?如變化,請說明理由;如不變,請求出該定值;
(3)設四邊形BEFC的面積為S,求S與x之間的函數表達式,並求出S的最小值.
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【答案】
解:(1)如圖,在Rt△AEM中,AE=1﹣x,EM=BE=x,AM=1/3,
∵AE²+AM²=EM²,
∴(1﹣x)²+(1/3)²=x²,
∴x=5/9.
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備註:摺疊問題求線段長,設未知數勾股定理列方程。
(2)△PDM的周長不變,為2.理由如下:
【方法一】
如圖,過點G作BG⊥MN於點G,
易得△ABM≌△GBM,
得BG=AB=BC,AM=MG,
再得△CBP≌△GBP,
得CP=GP,
所以△MDP的周長:
C=MD+DP+MP
=AM+MD+DP+PC
=2.
【方法二】
AM=y,則BE=EM=x,MD=1﹣y,
在Rt△AEM中,由勾股定理得AE²+AM²=EM²,
(1﹣x)²+y²=x²,解得1+y²=2x,
∴1﹣y²=2(1﹣x)
∵∠EMP=90°,∠A=∠D,
∴Rt△AEM∽Rt△DMP,
∴(AE+EM+AM)/(DM+MP+DP)=AE/MD,
即(1-x+x+y)/(DM+MP+DP)=(1-x)/(1-y),
解得DM+MP+DP=(1-y²)/(1-x)=2.
∴△DMP的周長為2.
備註:45°半角模型。
(3)作FH⊥AB於H.則四邊形BCFH是矩形.連接BM交FN於O,交FH於K.
在Rt△AEM中,AM=√(x²-(1-x)² )=√(2x-1),
∵B、M關於EF對稱,
∴BM⊥EF,
∴∠KOF=∠KHB,∵∠OKF=∠BKH,
∴∠KFO=∠KBH,
∵AB=BC=FH,∠A=∠FHE=90°,
∴△ABM≌△HFE,
∴EH=AM=√(2x-1),
∴CF=BH=x﹣√(2x-1),
∴S=1/2(BE+CF)•BC
=1/2(x+x﹣√(2x-1))
=1/2[(√(2x-1))²﹣√(2x-1)+1]
=1/2(√(2x-1)﹣1/2)²+3/8.
當√(2x-1)=1/2時,
S有最小值=3/8.
備註:摺疊得垂直平分,正方形中十字形線段長度相等。易得本題面積為二次函數的表達式,當M與A重合時面積為正方形的一半,當M與點D重合時面積也是正方形的一半,易得當M在AD的中點時面積取最值。
【題目溯源】
拓展
宿遷,簡稱‘’宿”,別稱水城,古稱下相、宿豫、鍾吾、從德,江蘇省地級市,是沿海地區向中西部輻射的重要門戶城市 ,徐州都市圈、江淮生態經濟區核心城市 ,一帶一路節點城市、淮海經濟區中心城市之一、中國重要的電子商務中心,是沿東隴海線經濟帶、沿海經濟帶和沿長江經濟帶的重要戰略支點 。
宿遷地處長三角北翼、江蘇北部,坐擁駱馬湖,洪澤湖兩大淡水湖,享有“華東淨土、江蘇氧吧”的美譽,截至2017年,宿遷下轄2個區、3個縣,總面積8555平方公里 。
宿遷是西楚霸王項羽的故鄉,有著5000多年的文明史和2700多年的建城史 ,曾是泗水國、鍾吾國、宿國都城,歷史悠久,人文薈萃,素有“華夏文明之脈、江蘇文明之根、淮河文明之源、楚漢文化之魂”之稱。境內下草灣文化遺址,是世界生物進化中心之一,也是人類起源中心之一,被譽為地球上的"生命聖地" 。
宿遷自古便有“北望齊魯、南接江淮,居兩水(即黃河、長江)中道、扼二京(即北京、南京)咽喉”之稱 。乾隆六下江南五次駐蹕於此,讚歎宿遷為“第一江山春好處”。中國大運河宿遷段及乾隆行宮遺產點入選世界遺產名錄。
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