1、 / 212013 中考数学压轴题菱形问题精选解析(一)例 1 如图,菱形 ABCD 的边长为 12cm,B30 ,E 为 AB 上一点,且 AE4cm动点P 从 B 点出发,以 1cm/s 的速度沿 BC 边向点 C 运动,PE 交射线 DA 于点 M,设运动时间为 t(s)(1)当 t 为何值时,MAE 的面积为 3cm2 ?(2)在点 P 出发的同时,动点 Q 从点 D 出发,以 1cm/s 的速度沿 DC 边向点 C 运动,连接 MQ、 PQ,试求 MPQ 的面积 S(cm 2)与 t(s)之间的函数关系式,并求出当 t 为何值时,MPQ 的面积最大,最大值为多少?(3)连接 EQ,则
2、在运动中,是否存在这样的 t,使得PQE 的外心恰好在它的一边上?若存在,请直接写出满足条件的 t 的个数,并选择其一求出相应的 t 的值;若不存在,请说明理由来源:学优中考网来源:学优中考网解析:(1)四边形 ABCD 为菱形,ADBC,EAMEBP.AE4cm,BE8cm,BPt cm,AM t cm12由 SEAM 3cm 2、MAE 30 、AE4cm,得 t23,解得 t612 12当 t 为 6s 时,MAE 的面积为 3cm2(2)ADBC,S 梯形 PCDM ( 12t12 t )6 72 t来源 :学优中考网 xYzkw12 12 32S MQD ( 12 t ) t t 2
3、3t ,S PCQ ( 12t )( 12t ) 来源:学优中考网12 12 12 18 12 12 t 2 24t 1444SS 梯形 PCDM SMQD SPCQ t 2 t3638 32S t 2 t36 ( t2) 2 38 32 38 752当 t2 时,MPQ 的面积最大,最大值为 752(3)存在,t 的值有两个PQE 的外心恰好在它的一边上,PQE 为直角三角形PQECQE90, 只能EPQ90或PEQ90选择求EPQ90时的 t 值(若求PEQ90 时的 t 值,则计算相当复杂)BPDQ,BC DC,PQBDPEBDACBD,PE ACABDQCPEMABDQCPEMABDC
4、E备用图又BABC, BP BP8cm当 t8s 时,EPQ 90例 2 如图所示,在菱形 ABCD 中,AB4,BAD 120 ,AEF 为正三角形,点 E、F分别在菱形的边 BC、CD 上滑动,且 E、F 不与 B、C、D 重合(1)证明不论 E、F 在 BC、CD 上如何滑动,总有 BECF;(2)当点 E、F 在 BC、CD 上滑动时,分别探讨四边形 AECF 和CEF 的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值解析:(1)证明:连接 AC菱形 ABCD 中,BAD 120BAC60,B60ABC 是正三角形,ABAC又AEF 为正三角形,EAF60,AEAF而BAC60,BAE CAFABE ACF,BECF(2)当 E、F 在 BC、CD 上滑动时,四边形 AECF 的面积不发生变化,其值为 4 3由(1)知,S ABE S ACFS 四边形 AECF S ABC 4 24 3而CEF 的面积发生变化,其最大值为 3S CEF S 四边形 AECF S AEF 4 AE 23当 AEBC 时, AE 的长最小,最小值为 ABsin60,即 AE4 2 3S CEF 的最大值为 4 (2 )23 3 3来源:学优中考网ACBFEDACBFED