2014数学中考徐州最后一题答案28. (本题10分)如图,矩形ABCD的边AB=75px,AD=100px,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,
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2014数学中考徐州最后一题答案28. (本题10分)如图,矩形ABCD的边AB=75px,AD=100px,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,
2014数学中考徐州最后一题答案
28. (本题10分)如图,矩形ABCD的边AB=75px,AD=100px,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接CG.
(1)试说明四边形EFCG是矩形;
(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止移动,在点E移动的过程中,
①矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由;
②求点G移动路线的长.
2014数学中考徐州最后一题答案28. (本题10分)如图,矩形ABCD的边AB=75px,AD=100px,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,
分析:
(1)只要证到三个内角等于90°即可.
(2)易证点D在⊙O上,根据圆周角定理可得∠FCE=∠FDE,从而证到△CFE∽△DAB,根据相似三角形的性质可得到S矩形ABCD=2S△CFE=[(
3CF)^2]/4.然后只需求出CF的范围就可求出S矩形ABCD的范围.根据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠FDE=定值,从而得到点G的移动的路线是线段,只需找到点G的起点与终点,求出该线段的长度即可.
(1)证明:如图1,
∵CE为⊙O的直径,
∴∠CFE=∠CGE=90°.
∵EG⊥EF,
∴∠FEG=90°.
∴∠CFE=∠CGE=∠FEG=90°.
∴四边形EFCG是矩形.
(2)①存在.
连接OD,如图2①,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ADC=90°.
∵点O是CE的中点,
∴OD=OC.
∴点D在⊙O上.
∵∠FCE=∠FDE,∠A=∠CFE=90°,
∴△CFE∽△DAB.
∴S△CFE/S△DAB=(CF/DA)^2.
∵AD=4,AB=3,
∴BD=5,
S△CFE=(CF/4)^2•S△DAB=CF^2/16×1/2×3×4=[(3CF)^2]/8.
∴S矩形ABCD=2S△CFE=[(3CF)^2]/4.
∵四边形EFCG是矩形,
∴FC∥EG.
∴∠FCE=∠CEG.
∵∠GDC=∠CEG,∠FCE=∠FDE,
∴∠GDC=∠FDE.
∵∠FDE+∠CDB=90°,
∴∠GDC+∠CDB=90°.
∴∠GDB=90°
Ⅰ.当点E在点A(E′)处时,点F在点B(F′)处,点G在点D(G′处,如图2①所示.)
此时,CF=CB=4.
Ⅱ.当点F在点D(F″)处时,直径F″G″⊥BD,
如图2②所示,
此时⊙O与射线BD相切,CF=CD=3.
Ⅲ.当CF⊥BD时,CF最小,此时点F到达F″′,
如图2③所示.
S△BCD=1/2BC•CD=1/2BD•CF″′.
∴4×3=5×CF″′.
∴CF″′=12/5.
∴12/5≤CF≤4.
∵S矩形ABCD=[(3CF)^2]/4,
∴3/4×(12/5)^2≤S矩形ABCD≤[3/4]×4^2.
∴108/25≤S矩形ABCD≤12.
∴矩形EFCG的面积最大值为12,最小值为108/25.
②∵∠GDC=∠FDE=定值,点G的起点为D,终点为G″,
∴点G的移动路线是线段DG″.
∵∠GDC=∠FDE,∠DCG″=∠A=90°,
∴△DCG″∽△DAB.
∴DC/DA=DG″/DB.
∴3/4=DG″/5.
∴DG″=15/4.
∴点G移动路线的长为15/4.