在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=10,F为AD中点,CE⊥AB于E

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  • (1)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△CFD中,

    ∵∠G=∠DCF,∠G=∠DCF,AF=FD,

    ∴△AFG≌△CFD(AAS).∴CF=GF,AG=CD.

    ∵CE⊥AB,F是GC边中点 ∴EF=GF.∴∠AEF=∠G.

    ∵AB=5,BC=10,点F是AD的中点,∴AG=5,AF= AD= BC=5.∴AG=AF.

    ∴∠AFG=∠G.

    在△AFG中,∠EFC=∠AEF+∠G=2∠AEF,

    又∵∠CFD=∠AFG,∴∠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.

    ∵CF=GF(①中已证),∴CF2=( CG2)/4=50-5x.

    ∴CE2-CF2=100-x2-50+5x=-x2+5x+50=-(x-2.5 )2+50+(2.5)2 .

    ∴当x=2.5 ,即点E是AB的中点时,CE2-CF2取最大值.