23. (本题满分10分)
如图,AD是$\angle BAC$的角平分线,$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,点E,F为垂足,$DB=DC$。
(1)求证:$BE=CF$;
(2)若$AD=10$,$AE=8$,求四边形ACDB的面积。

如图,AD是$\angle BAC$的角平分线,$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,点E,F为垂足,$DB=DC$。
(1)求证:$BE=CF$;
(2)若$AD=10$,$AE=8$,求四边形ACDB的面积。
答案
(1)见证明;(2)75。
解析
(1)证明:∵AD是∠BAC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF,∠DEB=∠DFC=90°。在Rt△DEB和Rt△DFC中,∵DB=DC,DE=DF,∴Rt△DEB≌Rt△DFC(HL),∴BE=CF。
(2)解:在Rt△ADE中,AD=10,AE=8,由勾股定理得DE=√(AD²-AE²)=√(10²-8²)=6,∴DF=DE=6。
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠EAD=∠FAD,∠AED=∠AFD=90°。在△ADE和△ADF中,∵∠EAD=∠FAD,∠AED=∠AFD,AD=AD,∴△ADE≌△ADF(AAS),∴AE=AF=8。
设BE=CF=x,则AB=AE+BE=8+x,AC=AF+CF=8+x,∴AB=AC,即△ABC为等腰三角形。
∵AD是∠BAC的平分线,∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一)。
在Rt△ADB中,AB=8+x,AD=10,BD²=AB²-AD²=(8+x)²-100。
在Rt△DEB中,BD²=BE²+DE²=x²+6²=x²+36。
∴(8+x)²-100=x²+36,解得x=9/2。
四边形ACDB的面积=S△ABD+S△ACD=1/2·AB·DE+1/2·AC·DF=1/2·(8+x)·6+1/2·(8+x)·6=6(8+x)=6×(8+9/2)=75。
(2)解:在Rt△ADE中,AD=10,AE=8,由勾股定理得DE=√(AD²-AE²)=√(10²-8²)=6,∴DF=DE=6。
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠EAD=∠FAD,∠AED=∠AFD=90°。在△ADE和△ADF中,∵∠EAD=∠FAD,∠AED=∠AFD,AD=AD,∴△ADE≌△ADF(AAS),∴AE=AF=8。
设BE=CF=x,则AB=AE+BE=8+x,AC=AF+CF=8+x,∴AB=AC,即△ABC为等腰三角形。
∵AD是∠BAC的平分线,∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一)。
在Rt△ADB中,AB=8+x,AD=10,BD²=AB²-AD²=(8+x)²-100。
在Rt△DEB中,BD²=BE²+DE²=x²+6²=x²+36。
∴(8+x)²-100=x²+36,解得x=9/2。
四边形ACDB的面积=S△ABD+S△ACD=1/2·AB·DE+1/2·AC·DF=1/2·(8+x)·6+1/2·(8+x)·6=6(8+x)=6×(8+9/2)=75。
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