9.问题发现:
(1)如图①,正方形ABCD的边长为4,对角线AC、BD相交于点O,E是AB上点(点E不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为 4 . 问题探究:
(2)如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC=90°,且AD=CD,连接DQ,求DQ的最小值;
问题解决:
(3)“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=CD,AC=600米.其中AB、BD、BC为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB+BD+BC的最大值. 解:(1)如图①中,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OB=OC,∠OBE=∠OCF=45°,∠BOC=90°, ∵∠EOF=90°, ∴∠EOF=∠BOC, ∴∠EOB=∠FOC, ∴△EOB≌△FOC(SAS), ∴S△EOB=S△OFC,
∴S四边形OEBF=S△OBC=?S正方形ABCD=4
(2)如图②中,连接BD,取AC的中点O,连接OB,OD.
∵∠ABD=∠ADC=90°,AO=OC, ∴OA=OC=OB=OD, ∴A,B,C,D四点共圆,
∴∠DBC=∠DAC, ∵DA=DC,∠ADC=90°, ∴∠DAC=∠DCA=45°, ∴∠DBQ=45°,
根据垂线段最短可知,当QD⊥BD时,QD的值最短,DQ的最小值=
(3)如图③中,将△BDC绕点D顺时针旋转90°得到△EDA,
BQ=5.
∵∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠BCD+∠BAD=∠EAD+BAD=180°, ∴B,A,E三点共线, ∵DE=DB,∠EDB=90°, ∴BE=
BD,
BD,
∴AB+BC=AB+AE=BE=∴BC+BC+BD=(
+1)BD,
∴当BD最大时,AB+BC+BD的值最大, ∵A,B,C,D四点共圆, ∴当BD为直径时,BD的值最大, ∵∠ADC=90°, ∴AC是直径,
∴BD=AC时,AB+BC+BD的值最大,最大值=600(
+1).
10.在菱形ABCD中,点Q为边AB上一点,点F为BC边上一点,连接DQ、DF和QF
(1)如图1,若∠ADQ=∠FDQ,∠FQD=90°.求证;AQ=BQ;
(2)如图2,在(1)的条件下,∠BAD=120°,对角线AC、BD相交于点P,以点P为顶点作∠MPN=60°,PM与AB交于点M,PN与AD交于点N.求证:DN+QM=AB. 证明:(1)如图1,分别延长FQ、DA交于L, ∵∠ADQ=∠FDQ,DQ=DQ,∠FQD=∠LQD=90°, ∴△FQD≌△LQD(ASA), ∴FQ=LQ, ∵菱形ABCD, ∴LD∥BF,
∴∠ALQ=∠BFQ,∠LAQ=∠FBQ, ∴△ALQ≌△BFQ(AAS), ∴AQ=BQ;
(2)如图2,连接QP, ∵菱形ABCD,
∴∠BAP=∠DAP,PA=PC,AC⊥BD, ∴∠APB=∠APD=90°, ∵∠BAD=120°, ∴∠BAP=∠DAP=60°, ∴∠ABP=30°, ∴PA=AB, ∵AQ=BQ, ∴PQ=AB, ∴PA=PQ,
∴△APQ是等边三角形,