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如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,已知AB=5,BC=6,cosB=.点O为线段BC上的动点,连接OD,以O为圆心,OB为半径的⊙O分别交线段AB、OD于点P、M,交射线BC于点N,连接AC、MN,AC交线段OD于点E.
(1)求梯形对角线AC的长.
(2)如图2,当点O在线段BC上运动到使⊙O与对角线AC相切时,求⊙O的半径OB.
(3)如图3,当点O在线段BC上运动到使⊙O与线段BC的延长线交于点N时,以C为圆心,CN为半径作⊙C,则⊙C与⊙O相内切,求⊙C的半径CN的最大值.
(4)在点O在线段BC上运动的过程中,是否存在MN∥AC的情况?若存在,求出⊙O的半径OB;若不存在,说明理由.

【答案】分析:(1)过点A作AH⊥BC于点H.先由AB及cosB求得BH,再求得AH、HC,则AC的长也可求出.
(2)由△OCG∽△ACH得=,设OB=r,OC=6-r,代入可求得r的值.
(3)当点O在线段BC上运动到使P、A重合时,⊙C的半径CN最大.过点O作OF⊥AB于点F,先在△OBF中求得OB的长,再由BC求得OC的长,则CN的长即可求出.
(4)在点O在线段BC上运动的过程中,不存在MN∥AC的情况.可假设MN∥AC,用反证法证得矛盾.
解答:解:(1)如图1,
过点A作AH⊥BC于点H.
∵在直角△ABH中,cosB=.
∴=,
∵AB=5.
∴BH=3AH=4.
∵BC=6,
∴CH=3.
∵AH⊥BC,DC⊥BC,
∴AH∥DC.
∵AD∥BC,
∴四边形AHCD是矩形.
∴AD=CH=3,DC=AH=4.
∴AC=5.

(2)如图2,连接OG.
∵⊙O与对角线AC相切,
∴OG⊥AC.∴△OCG∽△ACH.
∴=.
设OB=r,则OC=6-r.
∴=.∴r=,即OB=.

(3)如图3,
当点O在线段BC上运动到使P、A重合时,⊙C的半径CN最大.
过点O作OF⊥AB于点F.
∵OA=OB,AB=5,
∴BF=.
∵cosB=,
∴=.
∴OB=.
∴ON=.
∵BC=6,
∴OC=6-=.
∴CN=ON-OC=-=.

(4)如图4,
在点O在线段BC上运动的过程中,不存在MN∥AC的情况.
理由:假设MN∥AC,则=.
∵OM=ON,
∴OC=OE.
∵AD∥OC,
∴=.
∴AD=DE.
∵AD=3,
∴DE=3.
设OB=r,则OC=OE=6-r,OD=OE+ED=6-r+3=9-r.
∵在直角△OCD中,OC2+CD2=OD2.
∴42+(6-r)2=(9-r)2.
∴r=.
∵△OBP∽△ABC,
∴=.
∴=.
∴BP=r=×=>AB=5.
∴与点P在AB上矛盾.
∴在点O在线段BC上运动的过程中,不存在MN∥AC的情况.
点评:本题考查了相似三角形的判定及性质及勾股定理的应用,综合性强,难度较大,同学们要细心作答.
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24、如图1,在梯形ABCD中AD∥BC,对角线AC,BD交于点P,则s△PAB=S△PDC,请你用梯形对角线的这一特殊性质,解决下面问题.
在图2中,点E是△ABC中AB边上的任意一点,且AE≠BE,过点E画一条直线,把△ABC分成面积相等的两部分,保留作图痕迹,并简要说明你的方法.

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如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,BC=4
2
,另有一等腰梯形DEFG(GF∥DE)的底边DE与BC重合,两腰分别落在AB,AC上,且G,F分别是AB,AC的中点.
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(1)求等腰梯形DEFG的面积;
(2)操作:固定△ABC,将等腰梯形DEFG以每秒1个单位的速度沿BC方向向右运动,直到点D与点C重合时停止.设运动时间为x秒,运动后的等腰梯形为DEF′G′(如图2).
探究1:在运动过程中,四边形BDG′G能否是菱形?若能,请求出此时x的值;若不能,请说明理由;
探究2:设在运动过程中△ABC与等腰梯形DEFG重叠部分的面积为y,求y与x的函数关系式.

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24、如图,已知:AD是△ABC中BC边的中线,则S△ABD=S△ACD,依据是
等底等高的三角形面积相等

规定;若一条直线l把一个图形分成面积相等的两个图形,则称这样的直线l叫做这个图形的等积直线.根据此定义,在图1中易知直线为△ABC的等积直线.
(1)如图2,在矩形ABCD中,直线l经过AD,BC边的中点M、N,请你判断直线l是否为该矩形的等积直线
是
(填“是”或“否”).在图2中再画出一条该矩形的等积直线.(不必写作法)
(2)如图3,在梯形ABCD中,直线l经过上下底AD、BC边的中点M、N,请你判断直线l是否为该梯形的等积直线
是
(填“是”或“否”).
(3)在图3中,过M、N的中点O任作一条直线PQ分别交AD,BC于点P、Q,如图4所示,猜想PQ是否为该梯形的等积直线?请说明理由.

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(2012•黑河)如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=45°,易证MN=AM+CN
(1)如图2,在梯形ABCD中,BC∥AD,AB=BC=CD,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=
1
2
∠ABC,试探究线段MN、AM、CN有怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明.
(2)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC+∠ADC=180°,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若∠MBN=
1
2
∠ABC,试探究线段MN、AM、CN又有怎样的数量关系?请直接写出猜想,不需证明.

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(2013•乐山)阅读下列材料:
如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,点M,N分别在边AB,DC上,且MN∥AD,记AD=a,BC=b.若
AM
MB
=
m
n
,则有结论:MN=
bm+an
m+n
.
请根据以上结论,解答下列问题:
如图2,图3,BE,CF是△ABC的两条角平分线,过EF上一点P分别作△ABC三边的垂线段PP1,PP2,PP3,交BC于点P1,交AB于点P2,交AC于点P3.
(1)若点P为线段EF的中点.求证:PP1=PP2+PP3;
(2)若点P为线段EF上的任意位置时,试探究PP1,PP2,PP3的数量关系,并给出证明.

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