数学几何题目求过程答案
2020-03-07
(我做了很久,勉强想出来这个方法,有点复杂,仅供参考吧)
如图所示,延长BF至CD上于点G,分别过点G作GH⊥AC,过点F作FI⊥CD,
过点B作BJ⊥CD,BJ交AC于点K,过点D作DL⊥AC.
因为∠ADC=90°,AD=CD,所以△ADC为等腰直角三角形,
有∠DAC=∠DCA=45°,且由DL⊥AC可知AL=CL=DL,
又因为BJ⊥CD,有AD∥BJ,所以∠DAC=∠BKE=45°,∠ADB=∠DBJ,
设∠AFB=x,∠ADB=y,则有x+y=45°,∠ADB=∠DBJ=y,
在△BFK中有∠KBF+∠KFB=∠BKE,即∠KBF+x=45°,所以∠KBF=45°-x=y=∠DBJ,
可知BJ平分∠DBG,再由BJ⊥CD可知△BDG为等腰三角形,有DJ=GJ,BD=BG,
又因为BD-BF=2√5,即BG-BF=2√5,所以FG=2√5,
在△CFG中GH⊥AC,∠DCA=45°,所以△CGH为等腰直角三角形,有CH=GH,
又因为CF=6,即GH=6-FH,所以在直角△FGH中由勾股定理有FH²+GH²=FG²,
即FH+(6-FH)=(2√5),解得FH=4,则CH=GH=2,CG=2√2,
在等腰直角△CFI中易知有∠CFI=45°,FI=CI=3√2,所以GI=√2,
因为∠AFB=∠CFG=x,则∠GFI=45°-x=y,
可知tan x=GH/FH=2/4=1/2,tan y=GI/FI=(√2)/(3√2)=1/3,
因为∠ABC=∠ADC=90°,可知点A、B、C、D共圆,
所以∠DAC=∠DBC=45°,则∠CBJ=45°-∠DBJ=45°-y=x,
在直角△BCJ中有tan∠CBJ=tan x=CJ/BJ=1/2,
在直角△BGJ中有tan∠GBJ=tan y=GJ/BJ=1/3,算得CJ/GJ=3/2,
再由CG=2√2可算得DJ=GJ=4√2,CD=10√2,CL=DL=10,FL=10-6=4,
又因为在等腰直角△ADL中∠ADL=45°,有∠EDL=45°-∠ADB=45°-y=x,
所以在直角△DEL中有tan∠EDL=tan x=EL/DL=1/2,即EL=5,
可知EF=EL+FL=5+4=9。
这题无非是思路问题,
做辅助线连接BD与AC相交于E。
由对角线可知AC=2AE
也就是相当于求AE的最小值。
应该是当对角线互相垂直时最小。
填空题,又不需要证明。