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九年级数学solution一般
题目
如图,长方形ABCDABCD的对角线ACAC长为1212,EEADAD上且满足DE=13ADDE=\frac{1}{3}AD,将点EE绕点DD逆时针旋转9090^{\circ}得到FF,连接BFBF,则BFBF的最大值为______.
知识点:四边形综合题章节:未标注

答案与解析

答案

BDBD上取点GG,使DG=13BD=13AC=13×12=4DG=\frac{1}{3}BD=\frac{1}{3}AC =\frac{1}{3}×12=4,连接GEGE
DGDB=DEDA=13\because \frac{DG}{DB}=\frac{DE}{DA}=\frac{1}{3}BDA=GDE\angle BDA=\angle GDE
DGEDBA\therefore \triangle DGE\sim \triangle DBA,又四边形ABCDABCD为矩形,
DEG=DAB=90\therefore \angle DEG=\angle DAB=90^{\circ}.
DGDG绕点DD逆时针旋转9090^{\circ}DHDH,连接FHFH
BDH=ADF=90\because \angle BDH=\angle ADF=90^{\circ}
BDHADH=ADFADH\therefore \angle BDH-\angle ADH=\angle ADF-\angle ADHDG=DHDG=DH
GDE=HDF\angle GDE=\angle HDF.
GDE\triangle GDEHDF\triangle HDF中,
{GD=HDGDE=HDFDE=DF\left\{\begin{array}{l}{GD=HD}\\{∠GDE=∠HDF}\\{DE=DF}\end{array}\right.
GDE\therefore \triangle GDEHDF(SAS)\triangle HDF\left(SAS\right)
DFH=DEG=90\therefore \angle DFH=\angle DEG=90^{\circ}
DHDH中点II,由斜边中线定理知IF=DI=HI=12DH=2IF=DI=HI=\frac{1}{2}DH=2
从而可知FF点的运动轨迹为以II为圆心、IFIF长为半径的圆,
连接BIBI
RtBDIRt\triangle BDI中,BI=BD2+DI2=122+22=148=237BI=\sqrt{B{D}^{2}+D{I}^{2}}=\sqrt{{12}^{2}+{2}^{2}}=\sqrt{148}=2\sqrt{37}
\therefore由三角形三边关系可知,BFBI+IF=237+2BF\leqslant BI+IF=2\sqrt{37}+2
当且仅当BBIIFF三点共线时取等号,
BFBF的最大值为237+22\sqrt{37}+2.
故答案为:237+22\sqrt{37}+2.

解析

BDBD上取点GG,使DG=13BD=13AC=13×12=4DG=\frac{1}{3}BD=\frac{1}{3}AC =\frac{1}{3}×12=4,连接GEGE
DGDB=DEDA=13\because \frac{DG}{DB}=\frac{DE}{DA}=\frac{1}{3}BDA=GDE\angle BDA=\angle GDE
DGEDBA\therefore \triangle DGE\sim \triangle DBA,又四边形ABCDABCD为矩形,
DEG=DAB=90\therefore \angle DEG=\angle DAB=90^{\circ}.
DGDG绕点DD逆时针旋转9090^{\circ}DHDH,连接FHFH
BDH=ADF=90\because \angle BDH=\angle ADF=90^{\circ}
BDHADH=ADFADH\therefore \angle BDH-\angle ADH=\angle ADF-\angle ADHDG=DHDG=DH
GDE=HDF\angle GDE=\angle HDF.
GDE\triangle GDEHDF\triangle HDF中,
{GD=HDGDE=HDFDE=DF\left\{\begin{array}{l}{GD=HD}\\{∠GDE=∠HDF}\\{DE=DF}\end{array}\right.
GDE\therefore \triangle GDEHDF(SAS)\triangle HDF\left(SAS\right)
DFH=DEG=90\therefore \angle DFH=\angle DEG=90^{\circ}
DHDH中点II,由斜边中线定理知IF=DI=HI=12DH=2IF=DI=HI=\frac{1}{2}DH=2
从而可知FF点的运动轨迹为以II为圆心、IFIF长为半径的圆,
连接BIBI
RtBDIRt\triangle BDI中,BI=BD2+DI2=122+22=148=237BI=\sqrt{B{D}^{2}+D{I}^{2}}=\sqrt{{12}^{2}+{2}^{2}}=\sqrt{148}=2\sqrt{37}
\therefore由三角形三边关系可知,BFBI+IF=237+2BF\leqslant BI+IF=2\sqrt{37}+2
当且仅当BBIIFF三点共线时取等号,
BFBF的最大值为237+22\sqrt{37}+2.
故答案为:237+22\sqrt{37}+2.

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