Question

如圖，Rt△ABC中，∠C=90°，AC=BC=8，DE=2，線段DE在AC邊上運(yùn)動(dòng)（端點(diǎn)D從點(diǎn)A開始），速度為每秒1個(gè)單位，當(dāng)端點(diǎn)E到達(dá)點(diǎn)C時(shí)運(yùn)動(dòng)停止．F為DE中點(diǎn)，MF⊥DE交AB于點(diǎn)M，MN∥AC交BC于點(diǎn)N，連接DM、ME、EN．設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒．
（1）求證：四邊形MFCN是矩形；
（2）設(shè)四邊形DENM的面積為S，求S關(guān)于t的函數(shù)解析式；當(dāng)S取最大值時(shí)，求t的值；
（3）在運(yùn)動(dòng)過程中，若以E、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△DEM相似，求t的值．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)平行線的性質(zhì)可以證得四邊形MFCN的三個(gè)角是直角，則可以證得是矩形；
（2）利用t表示出MN、MF的長，然后根據(jù)S=S_△MDE+S_△MNE=DE•MF+MN•MF即可得到關(guān)于t的函數(shù)，利用函數(shù)的性質(zhì)即可求解；
（3）當(dāng)△NME∽△DEM時(shí)利用相似三角形的對應(yīng)邊的比相等即可求得t的值；
當(dāng)△EMN∽△DEM時(shí)，根據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊的比相等可以得到=即EM²=NM•DE．然后在Rt△MEF中利用勾股定理即可得到一個(gè)關(guān)于t的方程，從而求解．
解答：解：（1）證明：∵M(jìn)F⊥AC，
∴∠MFC=90°．              
∵M(jìn)N∥AC，
∴∠MFC+∠FMN=180°．
∴∠FMN=90°．                           
∵∠C=90°，
∴四邊形MFCN是矩形．     

（2）解：當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒時(shí)，AD=t，
∵F為DE的中點(diǎn)，DE=2，
∴DF=EF=DE=1．
∴AF=t+1，F(xiàn)C=8-（t+1）=7-t．
∵四邊形MFCN是矩形，
∴MN=FC=7-t．     
又∵AC=BC，∠C=90°，
∴∠A=45°．
∴在Rt△AMF中，MF=AF=t+1，
∴S=S_△MDE+S_△MNE=DE•MF+MN•MF
=×2（t+1）+（7-t）（t+1）=-t²+4t+    
∵S=-t²+4t+=-（t-4）²+
∴當(dāng)t=4時(shí)，S有最大值．                     

（3）∵M(jìn)N∥AC，
∴∠NME=∠DEM．            
①當(dāng)△NME∽△DEM時(shí)，
∴=．          
∴=1，解得：t=5．                       
②當(dāng)△EMN∽△DEM時(shí)，∴=．           
∴EM²=NM•DE．
在Rt△MEF中，ME²=EF²+MF²=1+（t+1）²，
∴1+（t+1）²=2（7-t）．
解得：t₁=2，t₂=-6（不合題意，舍去）
綜上所述，當(dāng)t為2秒或5秒時(shí)，以E、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△DEM相似．
點(diǎn)評：本題考查了矩形的判定，相似三角形的判定與性質(zhì)，以及勾股定理，正確分情況討論是關(guān)鍵．