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道二次函数综合题融入了新定义的形式,涉及到:二次函数的性质及解析式的确定、等腰三角
形的判定和性质、矩形的判定和性质等知识,难度不大,重在考查基础知识的掌握情况.25.(12分)如图,正三角形ABC的边长为3.
(1)如图①,正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上,在正三角形ABC及其内部,以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);
(2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长;(3)如图②,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和正方形EFPH,使得DE、EF在边AB上,点P、N分别在边CB、CA上,求这两个正方形面积和的最大值和最小值,并说明理由.考点:位似变换;等边三角形的性质;勾股定理;正方形的性质。
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专题:几何综合题。分析:(1)利用位似图形的性质,作出正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,如答图①所示;
(2)根据正三角形、正方形、直角三角形相关线段之间的关系,利用等式E′F′AE′BF′AB,列方程求得正方形E′F′P′N′的边长;(3)设正方形DEMN、正方形EFPH的边长分别为m、
(m≥
),求得面积和的表达式为:S(m
)2,可见S的大小只与m、
的差有关:
①当m
时,S取得最小值;②当m最大而
最小时,S取得最大值.m最大
最小的情形见第(1)(2)问.解答:解:(1)如图①,正方形E′F′P′N′即为所求.(2)设正方形E′F′P′N′的边长为x,℃℃ABC为正三角形,℃AE′BF′x.℃E′F′AE′BF′AB,℃xxx3,
℃x
,即x33,
(没有分母有理化也对,x≈220也正确)(3)如图②,连接NE、EP、PN,则℃NEP90°.设正方形DEMN、正方形EFPH的边长分别为m、
(m≥
),它们的面积和为S,则NE,PE
.℃PN2NE2PE22m22
22(m2
2).
f℃Sm2
2PN2,延长PH交ND于点G,则PG℃ND.在Rt℃PGN中,PN2PG2GN2(m
)2(m
)2.℃ADDEEFBFAB,即mm
3,化简得m
3.
℃S32(m
)2(m
)2①当(m
)20时,即m
时,S最小.℃S最小;②当(m
)2最大时,S最大.即当m最大且
最小时,S最大.℃m
3,由(2)知,m最大33.℃S最大9(m最大
最小)29(3363)29954….(S最大≈547也正确)点评:本题以位似变换为基础,综合考查了正三角形、正方形、勾股定理、直角三角形边角性质等重要知识点,有一定的难度.本题(1)(2)(3)问之间互相关联,逐级推进,注意发现并利用好其中的联系.第(3r
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