Question

一張等腰直角三角形紙片ABC，∠A=90°，AB=AC=2

2

，另有一張等腰梯形紙片DEFG，DG∥EF，DE=GF．現(xiàn)將兩張紙片疊放在一起（如圖1），此時(shí)梯形的下底EF與BC邊完全重合，梯形的兩腰分別落在A(yíng)B，AC上，且D，G恰好分別是AB，AC的中點(diǎn)．
（1）求BC的長(zhǎng)及等腰梯形DEFG的面積；
（2）實(shí)驗(yàn)與探究（備用圖供實(shí)驗(yàn)、探究使用）
如圖2，固定△ABC，將等腰梯形DEFG以每秒1厘米的速度沿射線(xiàn)BC方向平行移動(dòng)，宜到點(diǎn)E與點(diǎn)C重合時(shí)停止，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x秒時(shí)，等腰梯形平移到D₁EFG₁的位置．
①當(dāng)x為何值時(shí)，四邊形DBED₁是菱形，并說(shuō)明理由．
②設(shè)△ABC與等腰梯形D₁EFG₁重疊部分的面積為y，直接寫(xiě)出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式．

Answer 1

分析：（1）在Rt△ABC中，由勾股定理求出BC=4，根據(jù)三角形中位線(xiàn)求出DG=

1

2

BC=2，BD=

1

2

AB=

2

，過(guò)D作DM⊥BC于M，求出DM，根據(jù)面積公式求出即可．
（2）①當(dāng)x=

2

秒時(shí)，四邊形DBED₁是菱形，求出四邊形DBED₁是平行四邊形，根據(jù)菱形的判定得出BE=DB=

2

．
②分為兩種情況：畫(huà)出圖形，（i）當(dāng)0＜x≤2時(shí)，則DM=1，D₁G=2-x，CE=4-x，根據(jù)面積公式求出即可．（ii）當(dāng)2＜x≤4時(shí)，點(diǎn)D₁在線(xiàn)段DG的延長(zhǎng)線(xiàn)上時(shí)，
設(shè)D₁E和CG交于N，過(guò)N作NH⊥BC于H，求出EC=4-x，求出CN=NE=

4-x

2

，根據(jù)三角形面積公式求出即可．

解答：解：（1）在Rt△ABC中，∠BAC=90°，AB=AC=2

2

，由勾股定理得：BC=

AB2+AC2

=4，
∴∠B=45°，EF=BC=4，
∵D、G分別是AB、AC的中點(diǎn)，
∴DG=

1

2

BC=2，BD=

1

2

AB=

2

，
過(guò)D作DM⊥BC于M，如圖1，
則∠DMB=90°，
∵∠B=45°，BD=2，
∴DM=BM=1，
∴S_梯形DEFG=

1

2

×（DG+EF）×DM=

1

2

×（2+4）×1=3．

（2）①如圖2，當(dāng)x=

2

秒時(shí)，四邊形DBED₁是菱形，
理由是：根據(jù)題意BE=x，
∵BD∥ED₁，DD₁∥BE，
∴四邊形DBED₁是平行四邊形，
當(dāng)BE=DB=

2

時(shí)，四邊形DBED₁為菱形．

②分為兩種情況：
（i）、如圖3，當(dāng)0＜x≤2時(shí)，
點(diǎn)D₁在線(xiàn)段DG上，
DM=1，D₁G=2-x，CE=4-x，
則重疊部分的面積是y=

1

2

•（2-x+4-x）•1，
即y=3-x；
（ii）、當(dāng)2＜x≤4時(shí)，點(diǎn)D₁在線(xiàn)段DG的延長(zhǎng)線(xiàn)上時(shí)，如圖4，
設(shè)D₁E和CG交于N，過(guò)N作NH⊥BC于H，
∵平移得到四邊形D₁EFG₁，
∴∠ENC=∠A=90°，
∵EC=4-x，∠NCE=45°，
∴∠NEC=45°=∠NCE，
∴CN=NE=

4-x

2

，
∴重疊部分的面積y=

1

2

×CN×NE=

1

2

•

4-x

2

•

4-x

2

，
即y=

1

4

x²-2x+4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了三角形的面積，菱形的性質(zhì)和判定，勾股定理，平行線(xiàn)的性質(zhì)，梯形的性質(zhì)，三角形的中位線(xiàn)性質(zhì)的應(yīng)用，主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算的能力，有一定的難度．