【題目】如圖,矩形ABCD的邊AB=3cm,AD=4cm,點E從點A出發(fā),沿射線AD移動,以CE為直徑作圓O,點F為圓O與射線BD的公共點,連接EF、CF,過點E作EGEF,EG與圓O相交于點G,連接CG.

(1)試說明四邊形EFCG是矩形;

(2)當圓O與射線BD相切時,點E停止移動,在點E移動的過程中,

矩形EFCG的面積是否存在最大值或最小值?若存在,求出這個最大值或最小值;若不存在,說明理由;

求點G移動路線的長.

【答案】(1)證明見解析;(2)存在,矩形EFCG的面積最大值為12,最小值為

【解析】

試題分析:(1)只要證到三個內角等于90°即可.

(2)易證點D在O上,根據(jù)圓周角定理可得FCE=FDE,從而證到CFE∽△DAB,根據(jù)相似三角形的性質可得到S矩形ABCD=2SCFE=.然后只需求出CF的范圍就可求出S矩形ABCD的范圍.

根據(jù)圓周角定理和矩形的性質可證到GDC=FDE=定值,從而得到點G的移動的路線是線段,只需找到點G的起點與終點,求出該線段的長度即可.

試題解析:解:(1)證明:如圖,

CE為O的直徑,∴∠CFE=CGE=90°.

EGEF,∴∠FEG=90°.∴∠CFE=CGE=FEG=90°.

四邊形EFCG是矩形.

(2)存在.

如答圖1,連接OD,

四邊形ABCD是矩形,∴∠A=ADC=90°.

點O是CE的中點,OD=OC.點D在O上.

∵∠FCE=FDE,A=CFE=90°,∴△CFE∽△DAB.

AD=4,AB=3,BD=5.

. S矩形ABCD=2SCFE=

四邊形EFCG是矩形,FCEG.∴∠FCE=CEG.

∵∠GDC=CEG,FCE=FDE,∴∠GDC=FDE.

∵∠FDE+CDB=90°,∴∠GDC+CDB=90°.∴∠GDB=90°

.當點E在點A(E′)處時,點F在點B(F′)處,點G在點D(G′處,如答圖1所示.

此時,CF=CB=4.

.當點F在點D(F″)處時,直徑F″G″BD,如答圖2所示,此時O與射線BD相切,CF=CD=3.

.當CFBD時,CF最小,此時點F到達F″′,如答圖3所示.SBCD=BCCD=BDCF″′.

4×3=5×CF″′.CF″′=

≤CF≤4.

S矩形ABCD=,,即

矩形EFCG的面積最大值為12,最小值為

②∵∠GDC=FDE=定值,點G的起點為D,終點為G″,

點G的移動路線是線段DG″.

∵∠GDC=FDE,DCG″=A=90°,∴△DCG″∽△DAB.

,即,解得

點G移動路線的長為

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