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1、题型六 几何动态综合题 类型一 点动型探究题 针对演练 1.(2016 赤峰 12 分)如图,正方形ABCD的边长为 3 cm,P,Q分别从B,A出发沿BC,AD方向运动,P点的运动速度是 1 cm/秒,Q点的运动速度是 2 cm/秒,连接AP,并过Q作QEAP垂足为E.(1)求证:ABPQEA;(2)当运动时间t为何值时,ABPQEA;(3)设QEA的面积为y,用运动时间t表示QEA的面积y.(不要求考虑t的取值范围)(提示:解答(2)(3)时可不分先后)第 1 题图 2.(2015 省卷 25,9 分)如图,在同一平面上,两块斜边相等的直角三角板 RtABC和 RtADC拼在一起,使斜边A
2、C完全重合,且顶点B,D分别在AC的两旁,ABCADC90,CAD30,ABBC4 cm.(1)填空:AD_(cm),DC_(cm);(2)点M、N分别从A点,C点同时以每秒 1 cm 的速度等速出发,且分别在AD,CB上沿AD,CB方向运动,当N点运动到B点时,M、N两点同时停止运动,连接MN.求当M、N点运动了x秒时,点N到AD的距离(用含x的式子表示);(3)在(2)的条件下,取DC中点P,连接MP,NP,设PMN的面积为y(cm2),在整个运动过程中,PMN的面积y存在最大值,请求出y的最大值(参考数据:sin75624,sin15624)第 2 题图 3.(2016 梅州 10 分)
3、如图,在 RtABC中,ACB90,AC5 cm,BAC60,动点M从点B出发,在BA边上以每秒 2 cm 的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒3 cm 的速度向点B匀速运动,设运动时间为t秒(0t5),连接MN.(1)若BMBN,求t的值;(2)若MBN与ABC相似,求t的值;(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值 第 3 题图 4.如图,在ABCD中,BC8 cm,CD4 cm,B60,点M从点D出发,沿DA方向匀速运动,速度为 2 cm/s,点N从点B出发,沿BC方向匀速运动,速度为 1 cm/s,过点M作MFCD,垂足为F,延长FM交BA的延
4、长线于点E,连接EN,交AD于点O,设运动时间为t(s)(0t4)(1)连接AN,MN,设四边形ANME的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(2)是否存在某一时刻t,使得四边形ANME的面积是 ABCD面积的2132?若存在,求出相应的t值,若不存在,请说明理由;(3)连接AC,交EN于点P,当ENAD时,求线段OP的长度 第 4 题图 备用图 5.如图,在矩形ABCD中,AB6 cm,BC8 cm,如果点E由点B出发沿BC方向向点C匀速运动,同时点F由点D出发沿DA方向向点A匀速运动,它们的速度分别为每秒 2 cm 和 1 cm,FQBC,分别交AC、BC于点P和Q,设运动时间为
5、t秒(0t4)(1)连接EF,若运动时间t23秒时,求证:EQF是等腰直角三角形;(2)连接EP,设EPC的面积为y cm2,求y与t的函数关系式,并求y的最大值;(3)若EPQ与ADC相似,求t的值 6.(2015 郴州)如图,在四边形ABCD中,DCAB,DAAB,AD4 cm,DC5 cm,AB8 cm.如果点P由B点出发沿BC方向向点C匀速运动,同时点Q由A点出发沿AB方向向点B匀速运动,它们的速度均为 1 cm/s,当P点到达C点时,两点同时停止运动,连接PQ,设运动时间为t s,解答下列问题:(1)当t为何值时,P,Q两点同时停止运动?(2)设PQB的面积为S,当t为何值时,S取得
6、最大值,并求出最大值;(3)当PQB为等腰三角形时,求t的值 第 6 题图 【答案】1(1)证明:四边形ABCD是正方形,QEAP,QEAB90.ADBC,QAEAPB,ABPQEA;(3 分)(2)解:由题意得:BPt cm,AQ2t cm,要使ABPQEA,则AQAP2t cm,在 RtABP中,由勾股定理得:32t2(2t)2,解得 t3(负值舍去),即当 t3时,ABPQEA;(7 分)(3)解:在 RtABP中,由勾股定理得:AP32t2,ABPQEA,ABQEBPAEAPAQ,3QEtAE32t22t,QE6t32t2,AE2t232t2,y12QEAE126t32t22t232t
7、26t3t29.(12 分)2解:(1)26,22;【解法提示】在 RtABC中,根据勾股定理,得 ACAB2BC2424242 cm,在 RtACD中,ADACcos30423226 cm,DCACsin30421222 cm.(2)如解图,过点N作NEAD于点E,作NFDC交DC延长线于点F,则NEDF.ACD60,ACB45,NCF75,FNC15,在 RtNFC中,第 2 题解图 sinFNCFCNC,sin15FCNC,又NCx cm,FCNCsin15 624 x cm,NEDFDCFC(22624x)cm,点N到AD的距离为(22624x)cm;(3)如解图,在 RtNFC中,s
8、in75NFNC,NFNCsin75 624x cm,P为DC中点,DC22 cm,DPCP2 cm,PFDFDP22624x2(624x2)cm,SPMNS四边形DFNMSDPMSPFN,即SPMN12(NFMD)NE12MDDP12PFNF,y12(624x26x)(22624x)12(26x)212(624x2)624x,即y268x273224x23,12680,当x 73224226836232222 秒 时,y取 得 最 大 值 为426823(73224)24268 23683921616 cm2.3 解:(1)根据题意BM2t cm,BC5tan6053 cm,BNBC3t(5
9、33t)cm,当BMBN时,2t533t,解得 t10315;(2 分)(2)分两种情况讨论:当BMNACB90时,如解图,NBMABC,cosBcos30BMBN,2t533t32,解得 t157;(4 分)第 3 题解图 当MNBACB90时,如解图,MBNABC,cosBcos30BNBM,533t2t32,解得 t52,故若MBN与ABC相似,则 t 的值为157秒或52秒;(6 分)(3)如解图,过点M作MDBC于点D,则MDAC,BMDBAC,BMBAMDAC,又BAcos60AC10,第 3 题解图 2t105MD,解得MDt.设四边形ACNM的面积为y,则 ySABCSBMN1
10、2ACBC 12BNMD 12553 12(533t)t 32t2532t 2532 32(t52)27538,(8 分)当t 52秒 时,四 边 形ACNM的 面 积 最 小,最 小 值 为7538cm2.(10 分)4解:(1)如解图,过点A作AGBC,垂足为点G.第 4 题解图 AGB90,B60,AG32AB23 cm.由题可知,MD2t cm,则AM(82t)cm,ABCD,MFCD,MEAB,MEAMFD90,ADBC,EAMB60,AE12AM(4t)cm,ME3(4t)cm,ySANMSAEM 12(82t)2312(4t)3(4t)32t263t163(0t4);(2)存在由
11、四边形ANME的面积是ABCD面积的2132可得:32t263t1632132823,整理得:t212t110,解得 t1 或 t11(舍去),所以当 t1s时,四边形ANME的面积是ABCD面积的2132;(3)如解图,第 4 题解图 由(1)可知AE(4t)cm,BEABAE(8t)cm.B60,ENBC,AGBC,BN12BE(412t)cm,BG12AB2 cm.又BNt,412tt,解得t83,BN83 cm,GNBNBG23 cm,AO23 cm,NCBC-BN=163 cm.设POx cm,则PN(23x)cm.AONC,AOPCNP,AONCPOPN,即23163x23x,解得
12、x239,当ENAD时,线段OP的长度为239 cm.5(1)证明:若运动时间 t23秒,则BE22343 cm,DF23 cm,四边形ABCD是矩形,ADBC8 cm,ABDC6 cm,DBCD90,FQBC,FQCDQCD90,四边形CDFQ是矩形,CQDF23 cm,CDQF6 cm,EQBCBECQ843236 cm,EQQF6 cm,EQF是等腰直角三角形;(2)解:FQC90,B90,FQCB,PQAB,CPQCAB,PQABQCBC,即6PQt8,PQ34 t cm,BE=2t,EC=BC-BE=8-2t,SEPC12ECPQ,y12(82t)34t34t23t34(t2)23(
13、0t4).340,当t2 秒时,y有最大值,y的最大值为 3 cm2;(3)解:分两种情况讨论:()如解图,点E在Q的左侧,当EPQACD时,第 5 题解图 可得PQCDEQAD,即348t83t8,解得 t2;当EPQCAD时,可得PQADEQCD,即348t83t 6,解得 t12857;()如解图,点E在Q的右侧,0t4,点E不能与点C重合,只存在EPQCAD,可得PQADEQCD,即348t3t86,解得 t12839,第 5 题解图 故若EPQ与ADC相似,则 t 的值为 2 秒或12857秒或12839秒 6解:(1)如解图,过点C作CEAB于点E,DCAB,DAAB,CEAB,四
14、边形AECD是矩形,AEDC5,CEAD4,第 6 题解图 BEABAE853,由勾股定理得:BC22+BECE32425,BCAB,当点P运动到点C时,P、Q同时停止运动,t515 s,即 t5 s 时,P、Q两点同时停止运动;(2)由题意知,AQBPt,QB8t.如解图,过点P作PFQB于点F,则BPFBCE,PFCEBPBC,即PF4t5,PF4t5,S12QBPF12(8t)4t5252t16t5 25(t4)2325(0t5)250,当 t4 s 时,S有最大值,最大值为3252CM;(3)cosBBEBC35,BFPBcosBtcosB3t5,QFABAQBF88t5,QP22QF
15、PF2284855tt 4218455tt.当PQB为等腰三角形时,分以下三种情况:当PQPB时,即 4218455ttt,解得:1t4011,2t8,t285,不合题意,t4011;当PQBQ时,即 4218455tt8t,解得:1t0(舍去),2t4811;当QBBP时,即 8tt,解得 t4;综上所述,当PQB为等腰三角形时,则 t 的值为4011 s 或4811 s 或 4 s.类型二 线动型探究题 针对演练 1.如图,已知矩形ABCD,AB3,BC3,在BC上取两点E,F(E在F左边),以EF为边作等边三角形PEF,使顶点P在AD上,PE,PF分别交AC于点G,H.(1)求PEF的边
16、长;(2)若PEF的边EF在射线BC上移动,(点E的移动范围在B、C之间,不与B、C两点重合),设BEx,PHy.求y与x的函数关系式;连接BG,设BEG面积为S,求S与x的函数关系式,判断x为何值时S最大,并求最大值S.第 1 题图 2.已知,如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC12 cm,BD16 cm,点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为 1 cm/s;过点P作直线PFAD,PF交CD于点F,过点F作EFBD,且与AD、BD分别交于点E、Q;连接PE,设点P的运动时间为 t(s)(0t10)(1)填空:AB_cm;(2)当 t 为何值时,PEBD;(3)设四边
17、形APFE的面积为y(cm2)求y与 t 之间的函数关系式;若用S表示图形的面积,则是否存在某一时刻 t,使得S四边形APFE825S菱形ABCD?若存在,求出 t 的值;若不存在,请说明理由 第 2 题图 3.(2014 省卷 25,9 分)如图,在ABC中,ABAC,ADBC于点D,BC10 cm,AD8 cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒 3 cm 的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线 m 从底边BC出发,以每秒 2 cm 的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于点E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t0)(1)当t2 时
18、,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;(2)在整个运动过程中,所形成的PEF的面积存在最大值,当PEF的面积最大时,求线段BP的长;(3)是否存在某一时刻t,使PEF为直角三角形?若存在,请求出此刻t的值;若不存在,请说明理由 4.(2016 镇江改编)如图,在菱形ABCD中,AB65,tanABC2,点E从点D出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒)将线段CE绕点C顺时针旋转一个角(BCD),得到对应线段CF.(1)求证:BEDF;(2)如图,连接BD、EF,BD交EC、EF于点P、Q.当t为何值时,EPQ是直角三角形?(3)如图,将线段CD
19、绕点C顺时针旋转一个角(BCD),得到对应线段CG.在点E的运动过程中,当它的对应点F位于直线AD上方时,直接写出点F到直线AD的距离y关于时间t的函数表达式 第 4 题图 【答案】1解:(1)如解图,过点P作PQBC于点Q,在矩形ABCD中,B90,ABBC,又ADBC,PQAB3,PEF是等边三角形,PFQ60,在 RtPQF中,sinPFQPQPF,PF3322,第 1 题解图 PEF的边长为 2;(2)在RtABC中,AB3,BC3,由勾股定理得,AC23,ACB30,又PEF是等边三角形,PFE60,FHC30,FHFC,HF2PH2y,FC2y,又BEEFFCBC,x22y3,即y
20、x1(0 x3);如解图,过点G作GMBC于点M,PEF为等边三角形,PEF60,RtABC中,AB3,BC3,第 1 题解图 ACB30,EGC180306090,BEx,EC3x,EG3x2,GEM60,sinGEMGMGE,GMEGsin60323x2333x4,S12x333x4 38x2338x38(x32)29332,380,当x32时,S最大9332.2解:(1)10;【解法提示】如解图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC12 cm,BD16 cm,BODO8 cm,AOCO6 cm,AB826210 cm.(2)四边形ABCD是菱形,ABCD,ADBCDB,又
21、PFAD,四边形APFD为平行四边形,DFAPt cm,又EFBD于点Q,且ADBCDB,DEFDFE,DEDFt cm,AE(10t)cm,当PEBD时,APEABD,APABAEAD,t1010t10,t5,当 t5 s时,PEBD;(3)FDQCDO,FQDCOD90,DFQDCO,QFOCDFDC,即QF6t10,QF3t5 cm,EF2QF6t5 cm,同理,QD4t5 cm,如解图,过点C作CGAB于点G,S菱形ABCDABCG12ACBD,即 10CG121216,第 2 题解图 CG485 cm,SAPFDDFCG485t cm2,SEFD12EFQD126t54t51225t
22、2 cm2,y485t1225t2.存在 当S四边形APFE825S菱形ABCD时,则 485t1225t2825121612,整理得,t220t640,解得 t14,t21610(舍去),当 t4s时,S四边形APFE825S菱形ABCD.3(1)证明:如解图,连接DE,DF,当 t2 时,DHAH4,则H为AD的中点,EFAD,EF为AD的垂直平分线,AEDE,AFDF.ABAC,BC,又ADBC,EFBC,AEFB,AFEC,AEFAFE,AEAF,AEAFDEDF,四边形AEDF为菱形;第 3 题解图 (2)解:如解图,连接PE,PF,由(1)知EFBC,AEFABC,EFBCAHAD
23、,即EF1082t8,解得EF1052t,SPEF12EFDH12(1052t)2t52t210t 52(t2)210(0t103),当 t2 秒时,SPEF存在最大值,最大值为 10 cm2,此时BP3t6 cm;(3)解:存在()若点E为直角顶点,如解图,连接 PE,PF,此时PEAD,PEDH2t,BP3t.PEAD,BEPBAD,PEADBPBD,即2t83t5,此比例式不成立,故此种情形不存在;第 3 题解图 ()若点F为直角顶点,如解图,连接PE,PF,此时PFAD,PFDH2t,BP3t,CP103t.PFAD,CFPCAD,PFADCPCD,即2t8103t5,解得 t4017
24、;()若点P为直角顶点,如解图,连接PE,PF,过点E作EMBC于点M,过点F作FNBC于点N,则EMFNDH2t,EMFNAD.EMAD,BEMBAD,EMADBMBD,即2t8BM5,解得BM54t,PMBPBM3t54t74t.在 RtEMP中,由勾股定理得,222PEEMPM(2t)2(74t)211316t2.FNAD,CFNCAD,FNADCNCD,即2t8CN5,解得CN54t,PNBCBPCN103t54t10174t.在RtFNP中,由勾股定理得,222PFFNPN(2t)2(10174t)235316t285t100.又EFMNBCBMCN1052t,在 RtPEF中,由勾
25、股定理得,222EFPEPF,即(1052t)211316t2(35316t285t100),化简得 183t2280t0,解得 t280183或 t0(舍去),t280183.综上所述,当 t4017秒或 t280183秒时,PEF为直角三角形(9 分)4(1)证明:ECFBCD,ECFECDBCDECD,即DCFBCE.四边形ABCD是菱形,DCBC,在DCF与BCE中,CFCEDCFBCEDCBC,DCFBCE(SAS),BEDF;(2)解:CECF,CEQ90.当EQP90时,如解图,ECFBCD,BCDC,ECFC,BCDECF,CBDCEF.BPCEPQ,第 4 题解图 BCPEQ
26、P90,CED90,在 RtCDE中,CED90,CDAB65,tanABCtanADC2,ECDE2,即EC2DE,222CDECDE,即CD5DE,DE5CD6556,t6;当EPQ90时,如解图,菱形ABCD的对角线ACBD,EC和AC重合,第 4 题解图 DE65,t65.综上所述,当 t6 秒或 65秒时,EPQ为直角三角形;(3)解:y255t12 2455.【解法提示】点G即为 t0 时点E的对应点 当点F在直线AD上方时,如解图,连接GF,分别交直线AD、BC的延长线于点M、N,过F点作FHAD,垂足为H,由(1)得12.易证DCEGCF(SAS),34,DEBC,13,24,
27、GFCD,四边形DCNM为平行四边形,易得MN65.BCDDCG,DCNBCDDCGCGN180,CGNDCNCNG,CNCGCD65.tanABC2,tanCGN2,GN12,GM6512.第 4 题解图 GFDEt1t,FMt6512.tanFMHtanABC2,FH255(t6512),即 y255t122455.类型三 形动型探究题 针对演练 1.在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC和AFG摆放在一起,A为公共顶点,BACAGF90,它们的斜边长为 2,若ABC固定不动,AFG绕点A旋转,AF、AG与边BC的交点分别为D、E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),设BEm,C
28、Dn.(1)求证:ABEDCA;(2)求m与n的函数关系式,并直接写出自变量n的取值范围;(3)在旋转过程中,试判断等式222BDCEDE是否始终成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由 第 1 题图 2.(2015 吉林)两个三角板ABC,DEF,按如图所示的位置摆放,点B与点D重合,边AB与边DE在同一条直线上(假设图形中所有的点,线都在同一平面内)其中,CDEF90,ABCF30,ACDE6 cm.现固定三角板DEF,将三角板ABC沿射线DE方向平移,当点C落在边EF上时停止运动设三角板平移的距离为x(cm),两个三角板重叠部分的面积为y(cm2)(1)当点C落在边EF上时,x_ cm
29、;(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(3)设边 BC 的中点为点M,边DF的中点为点N.直接写出在三角板平移过程中,点M与点N之间距离的最小值 第 2 题图 3.如图,在ABC中,B45,BC5,高AD4,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F分别在AB、AC上,AD交EF于点H.(1)求证:AHADEFBC;(2)设EFx,当x为何值时,矩形EFPQ的面积最大?并求出最大面积;(3)当矩形EFPQ的面积最大时,该矩形以每秒 1 个单位的速度沿射线DA匀速向上运动(当矩形的边PQ到达A点时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函
30、数关系式,并写出t的取值范围 第 3 题图 4.如图,在ABCD中,ADBD,AB10,AD6,以AD为斜边在ABCD的内部作RtAED,使EADDBA,点A、E、D分别与点A、E、D重合,AED以每秒5 个单位长度的速度沿DC方向平移,当点E落在BC边上时停止移动,线段BD交边AD于点M,交边AE或DE于点N,设平移的时间为t(秒)(1)DM的长为_(用含t的代数式表示);(2)当E落在BD上时,求t的值;(3)若AED与BDC重叠部分图形的面积为S(平方单位),求S与t之间的函数关系式;(4)在不添加辅助线的情况下,直接写出平移过程中,出现与DMD全等的三角形时t的取值范围 第 4 题图
31、5.(2016 益阳 14 分)如图,在ABC中,ACB90,B30,AC1,D为AB的中点,EF为ACD的中位线,四边形EFGH为ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在ACD的边上)(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动在平移过程中,当矩形与CBD重叠部分的面积为316时,求矩形平移的距离;(3)如图,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为,求 cos的值 第 5 题图 6.(2015 青岛)已知:如
32、图,在ABCD中,AB3 cm,BC5 cm,ACAB.ACD沿AC的方向匀速平移得到PNM,速度为 1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速移动,速度为 1 cm/s;当PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图.设移动时间为t(s)(0t4),连接PQ,MQ,MC.解答下列问题:(1)当 t 为何值时,PQMN?(2)设QMC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使SQMCS四边形ABQP14?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使PQMQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由 第 6 题图 【答案】1(1)证明
33、:BAEBAD45,CDABAD45,BAECDA,又BC45,ABEDCA;(2)解:ABEDCA,BECABACD,依题可知CABA2,m22n,m2n,自变量n的取值范围为 1n2;(3)解:成立理由如下:如解图,将ACE绕点A顺时针旋转 90至ABH的位置,则CEHB,AEAH,ABHC45,旋转角EAH90,连接HD,在EAD和HAD中,AEAH,HADEAHFAG45EAD,ADAD,EADHAD(SAS),DHDE,又HBDABHABD90,BD2HB2DH2,即BD2CE2DE2.2解:(1)15;【解法提示】如解图,作CGAB于G点,CHCE于点H,第 2 题解图 在 RtA
34、BC中,由AC6,ABC30,得BCtan30?AC63 cm.在 RtBCG中,BGBCcos309 cm.四边形CGEH是矩形,CHGEBGBE9615 cm.(2)当 0 x6 时,如解图,由GDB60,GBD30,DBx,得DG12x,BG32x,重叠部分的面积y12DGBG1212x32x38x2;第 2 题解图 当 6x12 时,如解图,BDx,DG12x,BG32x,BEx6,EH33(x6),重叠部分的面积ySBDGSBEH12DGBG12BEEH,即y1212x32x12(x6)33(x6),第 2 题解图 化简得y324x223x63;当 12x15 时,如解图,AC6,B
35、C63,BDx,BEx6,EG33(x6),重叠部分的面积ySABCSBEG12ACBC12BEEG,即y1266312(x6)33(x6),化简得y36x223x123;第 2 题解图 综上所述,y222=3(0683-2 36 3(62432 312 3 1215=6=xxxxxxxx )()=12(3)如解图所示,作NGDE于点G,点M在NG上时MN最短,NG是DEF的中位线,NG12EF33,MB12CB33,B30,MG12MB332,则MNminNGMG33332332.第 2 题解图 3(1)证明:四边形EFPQ是矩形,EFBC,AEFABC,AD是ABC的高,AH是AEF的高,
36、AHADEFBC;(2)解:AHADEFBC,EFx,AD4,BC5,AH45x,AH4x5,HD44x5,S矩形EFPQEFHDx(44x5)45x24x 45(x52)25.450,当x52时,矩形EFPQ的面积最大,最大面积为 5;(3)解:由(2)可知,当矩形EFPQ的面积最大时,矩形的长EF为52,宽HD445x2,在矩形EFPQ沿射线AD的运动过程中:()当 0t2 时,如解图所示 第 3 题解图 设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD分别交于点H1、D1.此时DD1t,H1D12,HD1HDDD12t,HH1H1D1HD1t,AH1AHHH12t,KNEF,KNEFAH1AH
37、,即KN522t2,解得KN54(2t),SS梯形KNFE1 1EFPQS矩形 12(KNEF)HH1EFEQ11254(2t)52t52(2t)58t25;()当 2t4 时,如解图所示 第 3 题解图 设矩形与AB、AC分别交于点K、N,与AD交于点D2,此时 DD2t,AD2ADDD24t,KNEF,KNEFAD2AH,即KN524t2,解得KN554t,SSAKN12 KNAD212(554t)(4t)58t25t10.综上所述,S与t的函数关系式为:S2255(028551048ttttt )(2 ).4解:(1)4t;【解法提示】ADBD,ADB90,BD22ABAD102628,
38、ADAD,ADBD,DMDADB90,CDAB,DDMABD,DMDBDA,DMBDDDABMDAD,8DM510t6MD,DM4t,MD3t.(2)如解图,当E在BD上时,第 4 题解图 DEMAEM90,MAEAEM90,DEMMAE,CDAB,CDBABD,MAEABD,DDEDED,DDDE,由ADEBAD得到,DE185,AE245,5t185,t1825;(3)当 0t1825时,如解图,重叠部分是DMK,S12DMMK123t4t6t2;图 图 第 4 题解图 当1825t3225时,如解图,重叠部分是四边形DEKM,SSADESAMK1218524512(63t)34(63t)
39、278t2272t24350.综上所述,S221860252727243 1832+8250=2525=ttttt()();(4)平移过程中,当 0t1825或t1 或t65 s 时,出现与DMD全等的三角形【解法提示】当 0t1825时,如解图,DMDKMD,当DDDC时,DMDBMA,此时t1,当DDAD时,DMDAED,此时 5t6,t65,综上所述,当 0t1825或t1 或t65s 时,出现与DMD全等的三角形 5解:(1)在 RtACB中,B30,AC1,AB2AC2,点D是AB的中点,AD12AB1CD,EF是ACD的中位线,EFDF1212CD,在ACD中,ADCD,A60,A
40、CD是等边三角形,ADC60,在 RtFGD中,GFDFsin6034,矩形EFGH的面积EFFG123438;(3 分)(2)根据第(1)问,易得GD12DF14,设矩形移动的距离为x,则 0 x12,如解图,当矩形与CBD重叠部分为三角形时,0 x14,第 5 题解图 则此时重叠部分三角形的高为3x,重叠部分的面积S12x3x316,解得x2414(舍去);如解图,当矩形与CBD 重叠部分为直角梯形时,14x12,则此时重叠部分直角梯形的高为34,上底边长为x,下底边长为 x14,第 5 题解图 重叠部分的面积S12x(x14)34316,解得x38,即矩形移动的距离为38时,矩形与CBD
41、重叠部分的面积是316;(8 分)(3)如解图,过H2作H2KAB于点K.在 RtF1G1B中,B30,F1G134,第 5 题解图 BG134,DG1BDBG113414,设KDa,则H2K3a,在 RtH2G1K中,有H2K2G1K2H2G21,即(3a)2(a14)2(12)2,解得,a111316,a211316(舍去),coscosH2G1KKG1H2G11311614121338.(14 分)6解:(1)四边形ABCD是平行四边形,ABCD.AB3 cm,BC5 cm,ACAB,由勾股定理得:ACBC2AB24 cm.cosACBACBC45.ACD沿AC方向平移得到PNM,平移的
42、速度为 1 cm/s,MNAB,PC(4t)cm.点Q在BC上运动,运动的速度为 1 cm/s,第 6 题解图 QCt cm.如解图,当PQMN时,则PQAB,PQAC,cosACBPCQC45,即4tt45,解得t209.当t209 s 时,PQMN;第 6 题解图(2)如解图,过点P作PHBC,垂足为点H,则PHPCsinPCQ35(4t),y12QCPH12t35(4t)310t265t,即y与t之间的函数关系式为y310t265t(0t4);(3)存在 PMN是由ACD沿AC平移得到的,PMBC,SPCQSQMC,由(2)得SQCPSQMC,SQMCS四边形ABQP14,SQCPS四边
43、形ABQP14,SQCPSACB15.SACB12ABAC12346 cm2,SQCP15SABC65 cm2,即310t265t65,整理得:t24t40,解得t2,t2 s 时,使得SQMCS四边形ABQP14;(4)存在 如解图,过点P作PHBC于H,过点M作MGHC,交HC的延长线于点G,第 6 题解图 MGPH35(4t),tanPCHPHHCABAC34,HC45(4t),又QCt,HGPMBC5,HQHCQC45(4t)t16595t,QGHGHQ5(16595t)95t95.PQM90,PQHMQG90,又HPQPQH90,HPQGQM,PHQQGM,PHHQQGGM,即12535t16595t95t9512535t,整理得,2t23t0,解得t10,t232,0t4,t10(舍去),当t32 s 时,PQMQ.