2018年九下质检系列——福建惠安倒二题
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(2018·福建惠安九下质检倒二)如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=2.若点D在AB边上滑动(不与点A、B重合),并始终保持∠CDE=60°,DE与BC边交于点E.
(1)分别写出∠B和边长AB的大小;
(2)当△BDE为等腰三角形时,求AD的长;
(3)在点D的滑动过程中,求出线段EB长的最大值.
【图文解析】
(1)答案:∠B=300,AB=4.
(2)显然要分三种情况考虑:
当BE=DE时,如下图示:
不难得到AD=1;
当BD=BE时,
△ACD中已知三个元素,△ACD可解,显然必须通过添加高线,构造直角三角形解决)如下图示,得到:
得到:AD=1+√3.
当BD=DE时,由图形上直观观察是不可能(要善于想象和猜想),实际上也是如此,下面给出证明:
如上图:∠BED>∠CDE=600而∠B=300,即∠BED>∠,因此BD=DE不可能.
综合所述,当△BDE为等腰三角形时, AD的长为1或1+√3.
(3)由题意中的条件∠CDE=∠A=600,同时D为动点,容易联想到构造“一线三等角“(本公众号也有较多相关文章,可点击“如何快速查找到本公众号的文章(2)”(输入关键词“三等角”),可获得相类似的系列文章,有兴趣的朋友可试试看),因此可添加如下图所示的辅助线:(即作∠EFD=600)
则不难得到△ACD∽FDE,且△BEF为等腰三角形,进一步又有:
若设AD=x,EF=y,则有:
由△ACD∽FDE得:CA/AD=DF/EF,即2/x=(4-x-y)/y,整理,得:
x2+(y-4)x+2y=0.同时有:
得:BE=2BG=√3·y.
因此求线段BE长的最值问题,就转化为就y(即EF或BF)的最值问题.下面通过两种方法求y的最值.
法一:判别式法(本公众号也有较多的类似文章和专题文章)
上述已得x2+(y-4)x+2y=0.显然关于x的一元二次方程有实根,因此有:△=(y-4)2-8y=y2-16y+16≥0,配方,得:(y-8)2-48≥0,左边因式分解,得:
(y-8+4√3)(y-8-4√3)≥0
由于0<y<4,得y-8-4√3<0,
所以y-8+4√3≤0,
即y≤8-4√3.
(此时求y的取值也可结合抛物线的图象和性质进行求解)
因此所求的BE长的最小值为:
√3(8-4√3)=8√3-12.
法二:利用配方和反比例函数的性质
由x2+(y-4)x+2y=0可得:
因此问题又转化为求下列式子的最值问题.
(类似于2017年福建省考倒一中最后一小题的计算相关——直接点击可打开).
为了计算简便,进一步设a=x+2,问题又转化为求a+12/a的最值了.显然有a>0,同时有:
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