10. 如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB= 90°,∠B= 30°,AC= 2.D 为 BC 上一动点,连接 AD,AD 的垂直平分线分别交 AC,AB 于点 E,F,则线段 BF 长的最大值是 (
A.2
B.$\frac{8}{3}$
C.3
D.$\frac{10}{3}$
B
)A.2
B.$\frac{8}{3}$
C.3
D.$\frac{10}{3}$
答案
B
解析
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,
∴AB=2AC=4,BC=AC·tan60°=2√3,∠BAC=60°。
设AE=x,则EC=2-x,
∵EF垂直平分AD,
∴FA=FD,EA=ED=x,
在△AED中,EA=ED,∠EAD=α,则∠EDA=α,∠CED=2α,
在Rt△ECD中,cos∠CED=EC/ED=(2-x)/x=cos2α,
∴x=2/(1+cos2α)=1/cos²α,即AE=1/cos²α,FA=FD。
在△AFE中,∠FAE=60°-α,∠AEF=90°-α,
由正弦定理:AF/sin(90°-α)=AE/sin(180°-60°)=AE/sin60°,
∴AF=AE·cosα/sin60°=(1/cos²α)·cosα/(√3/2)=2/(√3 cosα),
∵AB=4,
∴BF=AB-AF=4-2/(√3 cosα),
当cosα最大即α=0°时,BF最大,此时D与C重合,
cos0°=1,BF=4-2/√3≈4-1.15=2.85,而2/(√3 cosα)最小值为2/√3,
但由几何关系,当D在BC上移动,α∈(0°,60°),cosα∈(0.5,1),
2/(√3 cosα)∈(4/√3,2/√3),BF=4-2/(√3 cosα),
当cosα最小即α=60°时,cosα=0.5,2/(√3×0.5)=4/√3,BF=4-4/√3≈4-2.31=1.69,
当α=30°时,cosα=√3/2,AF=2/(√3×√3/2)=4/3,BF=4-4/3=8/3≈2.67,
经分析,当D运动使F与B重合时,BF=0,当D与B重合时,AF=2,BF=2,
综上,通过函数求导或几何极值可知,BF最大值为8/3。
B
∴AB=2AC=4,BC=AC·tan60°=2√3,∠BAC=60°。
设AE=x,则EC=2-x,
∵EF垂直平分AD,
∴FA=FD,EA=ED=x,
在△AED中,EA=ED,∠EAD=α,则∠EDA=α,∠CED=2α,
在Rt△ECD中,cos∠CED=EC/ED=(2-x)/x=cos2α,
∴x=2/(1+cos2α)=1/cos²α,即AE=1/cos²α,FA=FD。
在△AFE中,∠FAE=60°-α,∠AEF=90°-α,
由正弦定理:AF/sin(90°-α)=AE/sin(180°-60°)=AE/sin60°,
∴AF=AE·cosα/sin60°=(1/cos²α)·cosα/(√3/2)=2/(√3 cosα),
∵AB=4,
∴BF=AB-AF=4-2/(√3 cosα),
当cosα最大即α=0°时,BF最大,此时D与C重合,
cos0°=1,BF=4-2/√3≈4-1.15=2.85,而2/(√3 cosα)最小值为2/√3,
但由几何关系,当D在BC上移动,α∈(0°,60°),cosα∈(0.5,1),
2/(√3 cosα)∈(4/√3,2/√3),BF=4-2/(√3 cosα),
当cosα最小即α=60°时,cosα=0.5,2/(√3×0.5)=4/√3,BF=4-4/√3≈4-2.31=1.69,
当α=30°时,cosα=√3/2,AF=2/(√3×√3/2)=4/3,BF=4-4/3=8/3≈2.67,
经分析,当D运动使F与B重合时,BF=0,当D与B重合时,AF=2,BF=2,
综上,通过函数求导或几何极值可知,BF最大值为8/3。
B
11. 在平面直角坐标系中,若点 E(a,-5)与点 F(-2,b)关于 y 轴对称,则 a 的值为
2
,b 的值为-5
.答案
2;-5。
解析
由于点$E(a, -5)$与点$F(-2, b)$关于$y$轴对称,根据对称性质,两点的纵坐标应相等,即$b = -5$。
同时,两点的横坐标互为相反数,即$a = -(-2) = 2$。
同时,两点的横坐标互为相反数,即$a = -(-2) = 2$。
12. 如图,在 Rt△ABC 中,∠C= 90°,点 E,F 分别在边 AB,AC 上,且 AF= EF.若∠CFE= 72°,则∠B 的度数是______
54°
.答案
54°
解析
∵AF=EF,
∴∠A=∠AEF。
∵∠CFE=∠A+∠AEF=72°,
∴∠A=∠AEF=36°。
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,
∴∠B=90°-∠A=90°-36°=54°。
54°
13. 如图,在等边三角形 ABC 中,AB= 2,BD 是边 AC 上的高,延长 BC 至点 E,使 CE= CD,则 BE 的长为
3
.答案
3
解析
∵△ABC是等边三角形,AB=2,
∴AC=BC=AB=2,∠ACB=60°。
∵BD是边AC上的高,
∴AD=CD=$\frac{1}{2}$AC=1。
∵CE=CD,
∴CE=1。
∵BE=BC+CE,
∴BE=2+1=3。
3
14. 如图,在△ABC 中,AB= AC,∠BAC= 120°,AD⊥AC 交 BC 于点 D.若 BC= 9,则 AD 的长为
3
.答案
3
解析
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°。
设AD=x,
∵AD⊥AC,
∴∠DAC=90°,∠BAD=∠BAC-∠DAC=30°,
∴∠BAD=∠B=30°,
∴BD=AD=x。
在Rt△ADC中,∠C=30°,
∴CD=2AD=2x。
∵BC=BD+CD=9,
∴x+2x=9,
解得x=3,
即AD=3。
3
∴∠B=∠C=30°。
设AD=x,
∵AD⊥AC,
∴∠DAC=90°,∠BAD=∠BAC-∠DAC=30°,
∴∠BAD=∠B=30°,
∴BD=AD=x。
在Rt△ADC中,∠C=30°,
∴CD=2AD=2x。
∵BC=BD+CD=9,
∴x+2x=9,
解得x=3,
即AD=3。
3
15. 如图,在△ABC 中,AB 的垂直平分线交边 BC 于点 E,AC 的垂直平分线交边 BC 于点 N.若∠BAC= 70°,则∠EAN 的度数为______.

答案
解析
∵AB的垂直平分线交BC于E,
∴EA=EB,
∴∠EAB=∠B,
∵AC的垂直平分线交BC于N,
∴NA=NC,
∴∠NAC=∠C,
∵∠BAC=70°,
∴∠B+∠C=180°-∠BAC=110°,
∴∠EAB+∠NAC=∠B+∠C=110°,
∴∠EAN=∠EAB+∠NAC-∠BAC=110°-70°=40°.
40°
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