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2018年九下质检系列——福建石狮倒二题

永泰一中 张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16


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(2018·福建石狮九下质检倒二)矩形ABCD中,AB=2,AD=4,点E,F分别是线段BD,BC上的点,∠AEF=900,线段AF与BD交于点H.

(1)当AE=AB时.

      ①求证:FB=FE;②求AH的长;

(2)求EF长的最小值.

【图文解析】

(1)当AE=AB时,如下图示:

①通过“HL”不难证明△ABF≌△AEF,从而得到FB=FE.

②由AB=AE和FB=FE可得:A、F均在线段BE的垂直平分线上,因此有AF⊥BD,图中又有最常见的基本图形——直角三角形斜边上的高,具体位置如下图示:

       因此求AH的长有多种解法(本质类似——面积、三角函数、相似、勾股).

最快解法:由S△ABD=0.5AB×AD=0.5BD×AH,得AH=(AB×AD)/BD=……=(4√5)/5.

最优解法:由sin∠ABD=AH/AB=AD/BD,……,

相似法——类似于“三角函数定义”解法通过△ABH∽△DBA,得到AH/AB=AD/BD,……,(在直角三角形中,“相似与三角函数定义法”是一家.

最麻烦的解法:用了三次勾股定理(但八年级学生可做),与上一篇文章2018年九下质检系列——福建晋江倒二题类似,这里略去,有兴趣的朋友可以直接点击打开.



(3)这是一道基本的“旋转相似“题,本公众号的文章中已有多题,有兴趣的朋友可用以下操作,找到类似的所有文章:

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本公众号的其他文章搜索也是如此.)


       显然有无数多种解法,任意找一个特殊位置,构造“旋转相似“均可得解。

先观察动态演示:


      为了下面个别证法的证题需要,可先证:A、B、F、E四点在同一圆上,如下图示:

下面例举三个特殊位置求解:

法一:如下图示,

      得到:△AEF∽△ABG,得到AE:EF=AB:BG=2:1,得到EF=0.5AE,因此当AE最小(即在上题中的H点位置,此时AE=(4√5)/5)时,EF最小,最小为(2√5)/5.

法二:如下图示,

法三:如下图示,

由于图中有较多的直角,尤其是∠AEF为直角,当然更可以利用“直角“的常用辅助线(也同样有多种解法,可构成”矩形弦图“,有兴趣的朋友可参考本公众号的2017年福建倒二“的解析,可直接点击标题打开)进行解决,下面仅提供两种解法(及参考答案中的解法,其实都一样),如下图示:

      其他解法,不逐个说明,有兴趣的同学,可能打开本公众号中的适合三个年级上学期的尖子生培优系列(5)“中的初二年级部分(可直接打开标题阅读).




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