小明在一次数学兴趣小组活动中,对一个数学问题作如下探究:问题情境:如图1,四边形ABCD中,AD∥BC,点E
小明在一次数学兴趣小组活动中,对一个数学问题作如下探究:问题情境:如图1,四边形ABCD中,AD∥BC,点E为DC边的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,求证:S四...
小明在一次数学兴趣小组活动中,对一个数学问题作如下探究:问题情境:如图1,四边形ABCD中,AD∥BC,点E为DC边的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,求证:S 四边形ABCD =S △ ABF (S表示面积) 问题迁移:如图2:在已知锐角∠AOB内有一个定点P.过点P任意作一条直线MN,分别交射线OA、OB于点M、N.小明将直线MN绕着点P旋转的过程中发现,△MON的面积存在最小值,请问当直线MN在什么位置时,△MON的面积最小,并说明理由. 实际应用:如图3,若在道路OA、OB之间有一村庄Q发生疫情,防疫部门计划以公路OA、OB和经过防疫站P的一条直线MN为隔离线,建立一个面积最小的三角形隔离区△MON.若测得∠AOB=66°,∠POB=30°,OP=4km,试求△MON的面积.(结果精确到0.1km 2 )(参考数据:sin66°≈0.91,tan66°≈2.25, ≈1.73)拓展延伸:如图4,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A、B、C、P的坐标分别为(6,0)(6,3)( , )、(4、2),过点p的直线l与四边形OABC一组对边相交,将四边形OABC分成两个四边形,求其中以点O为顶点的四边形面积的最大值.
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问题情境:证明见解析;问题迁移:当直线旋转到点P是MN的中点时S△MON最小;实际应用:10.3km 2 .拓展延伸:10. |
试题分析:问题情境:根据可以求得△ADE≌△FCE,就可以得出S△ADE=S△FCE就可以得出结论; 问题迁移:根据问题情境的结论可以得出当直线旋转到点P是MN的中点时S△MON最小,过点M作MG∥OB交EF于G.由全等三角形的性质可以得出结论; 实际运用:如图3,作PP 1 ⊥OB,MM 1 ⊥OB,垂足分别为P 1 ,M 1 ,再根据条件由三角函数值就可以求出结论; 拓展延伸:分情况讨论当过点P的直线l与四边形OABC的一组对边OC、AB分别交于点M、N,延长OC、AB交于点D,由条件可以得出AD=6,就可以求出△OAD的面积,再根据问题迁移的结论就可以求出最大值; 当过点P的直线l与四边形OABC的另一组对边CB、OA分别交M、N,延长CB交x轴于T,由B、C的坐标可得直线BC的解析式,就可以求出T的坐标,从而求出△OCT的面积,再由问题迁移的结论可以求出最大值,通过比较就可以求出结论. 问题情境:∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠F,∠D=∠FCE. ∵点E为DC边的中点, ∴DE=CE. ∵在△ADE和△FCE中, , ∴△ADE≌△FCE(AAS), ∴S△ADE=S△FCE, ∴S 四边形ABCE +S △ADE =S 四边形ABCE +S △FCE , 即S四边形ABCD=S△ABF; 问题迁移:当直线旋转到点P是MN的中点时S△MON最小,如图2, 过点P的另一条直线EF交OA、OB于点E、F,设PF<PE,过点M作MG∥OB交EF于G, 由问题情境可以得出当P是MN的中点时S四边形MOFG=S△MON. ∵S四边形MOFG<S△EOF, ∴S△MON<S△EOF, ∴当点P是MN的中点时S△MON最小; 实际运用:如图3, 作PP1⊥OB,MM1⊥OB,垂足分别为P1,M1, 在Rt△OPP1中, ∵∠POB=30°, ∴PP 1 = OP=2,OP 1 =2 . 由问题迁移的结论知道,当PM=PN时,△MON的面积最小, ∴MM1=2PP 1 =4,M 1 P 1 =P 1 N. 在Rt△OMM 1 中, tan∠AOB= , 2.25= , ∴OM 1 = , ∴M 1 P 1 =P 1 N=2 - , ∴ON=OP 1 +P 1 N=2 +2 - =4 - . ∴S△MON= ON?MM 1 = (4 - )×4=8 - ≈10.3km 2 . 拓展延伸:①如图4,当过点P的直线l与四边形OABC的一组对边OC、AB分别交于点M、N,延长OC、AB交于点D, ∵C( , ), ∴∠AOC=45°, ∴AO=AD. ∵A(6,0), ∴OA=6, ∴AD=6. ∴S△AOD= ×6×6=18, 由问题迁移的结论可知,当PN=PM
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