Question

問題背景:

如圖1，矩形鐵片ABCD的長為2a，寬為a； 為了要讓鐵片能穿過直徑為的圓孔，需對鐵片進行處理（規定鐵片與圓孔有接觸時鐵片不能穿過圓孔）；

探究發現:

1.如圖2，M、N、P、Q分別是AD、AB、BC、CD的中點，若將矩形鐵片的四個角去掉，只余下四邊形MNPQ，則此時鐵片的形狀是 _______，給出證明，并通過計算說明此時鐵片都能穿過圓孔；

拓展遷移:

2.如圖3，過矩形鐵片ABCD的中心作一條直線分別交邊BC、AD于點E、F（不與端點重合），沿著這條直線將矩形  鐵片切割成兩個全等的直角梯形鐵片；

 

①當BE=DF=時，判斷直角梯形鐵片EBAF能否穿過圓孔，并說明理由；

②為了能使直角梯形鐵片EBAF順利穿過圓孔，請直接寫出線段BE的長度的取值范圍 ．

 

Answer 1

 

1.是菱形

如圖，過點M作MG⊥NP于點G，∵M、N、P、Q分別是AD、AB、BC、

CD的中點，∴△AMN≌△BPN≌△CPQ≌△DMQ，∴MN=NP=PQ=QM，

∴四邊形MNPQ是菱形，，MN=，∴MG=，∴此時鐵片能穿過圓。

                  

2.①如圖，過點A作AH⊥EF于點H，過點E作EK⊥AD于點K

顯然AB=，故沿著與AB垂直的方向無法穿過圓孔

過點A作EF的平行線RS，故只需計算直線RS與EF之間的距離即可

∵BE=AK=，EK=AB=a，AF=

∴KF=，EF=,∵∠AHF=∠EKF=90°，∠AFH=∠EFK

∴△AHF∽△EKF     ∴，可得AH=, 

∴該直角梯形鐵片不能穿過圓孔

②或^.…

解析:

1.利用四條邊相等的四邊形為矩形來判定四邊形為菱形，然后利用面積相等來求得菱形一邊的高，與已知數據比較后判斷是否能通過．

2.利用兩三角形相似得到比例線段，進而求出點A到EF的距離，然后與已知線段比較，從而判定能否通過．