(2012•广州)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=10,F为AD的中点,CE⊥AB于E,设∠ABC=α(6

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  • 解题思路:(1)利用60°角的正弦值列式计算即可得解;

    (2)①连接CF并延长交BA的延长线于点G,利用“角边角”证明△AFG和△DFC全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=GF,AG=CD,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得EF=GF,再根据AB、BC的长度可得AG=AF,然后利用等边对等角的性质可得∠AEF=∠G=∠AFG,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠EFC=2∠G,然后推出∠EFD=3∠AEF,从而得解;

    ②设BE=x,在Rt△BCE中,利用勾股定理表示出CE2,表示出EG的长度,在Rt△CEG中,利用勾股定理表示出CG2,从而得到CF2,然后相减并整理,再根据二次函数的最值问题解答.

    (1)∵α=60°,BC=10,

    ∴sinα=[CE/BC],

    即sin60°=[CE/10]=

    3

    2,

    解得CE=5

    3;

    (2)①存在k=3,使得∠EFD=k∠AEF.

    理由如下:连接CF并延长交BA的延长线于点G,

    ∵F为AD的中点,

    ∴AF=FD,

    在平行四边形ABCD中,AB∥CD,

    ∴∠G=∠DCF,

    在△AFG和△DFC中,

    ∠G=∠DCF

    ∠AFG=∠DFC(对顶角相等)

    AF=FD,

    ∴△AFG≌△DFC(AAS),

    ∴CF=GF,AG=CD,

    ∵CE⊥AB,

    ∴EF=GF(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半),

    ∴∠AEF=∠G,

    ∵AB=5,BC=10,点F是AD的中点,

    ∴AG=5,AF=[1/2]AD=[1/2]BC=5,

    ∴AG=AF,

    ∴∠AFG=∠G,

    在△EFG中,∠EFC=∠AEF+∠G=2∠AEF,

    又∵∠CFD=∠AFG(对顶角相等),

    ∴∠CFD=∠AEF,

    ∴∠EFD=∠EFC+∠CFD=2∠AEF+∠AEF=3∠AEF,

    因此,存在正整数k=3,使得∠EFD=3∠AEF;

    ②设BE=x,∵AG=CD=AB=5,

    ∴EG=AE+AG=5-x+5=10-x,

    在Rt△BCE中,CE2=BC2-BE2=100-x2

    在Rt△CEG中,CG2=EG2+CE2=(10-x)2+100-x2=200-20x,

    ∵由①知CF=GF,

    ∴CF2=([1/2]CG)2=[1/4]CG2=[1/4](200-20x)=50-5x,

    ∴CE2-CF2=100-x2-50+5x=-x2+5x+50=-(x-[5/2])2+50+[25/4],

    ∴当x=[5/2],即点E是AB的中点时,CE2-CF2取最大值,

    此时,EG

    点评:

    本题考点: 平行四边形的性质;二次函数的最值;全等三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线;勾股定理.

    考点点评: 本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,勾股定理的应用,二次函数的最值问题,作出辅助线构造出全等三角形是解题的关键,另外根据数据的计算求出相等的边长也很重要.