6. 如图,在正方形ABCD中,AD=5,E,F是正方形ABCD内的两点,且AE=FC=4,BE=DF=3,则EF=.

答案
$\sqrt{2}$
解析
1. 由正方形ABCD中AD=5,可得AB=CD=5。
在△ABE中,AE=4,BE=3,满足$3^2+4^2=5^2$,根据勾股定理逆定理得$∠ AEB=90°$;
同理在△CDF中,FC=4,DF=3,满足$3^2+4^2=5^2$,得$∠ DFC=90°$。
2. 建立平面直角坐标系:设点B为坐标原点$(0,0)$,则$A(0,5)$,$C(5,0)$,$D(5,5)$。
设$E(x_1,y_1)$,由$BE=3$得$x_1^2+y_1^2=9$,由$AE=4$得$x_1^2+(y_1-5)^2=16$,两式相减解得$y_1=\frac{9}{5}$,代入得$x_1=\frac{12}{5}$,即$E(\frac{12}{5},\frac{9}{5})$。
设$F(x_2,y_2)$,由$FC=4$得$(x_2-5)^2+y_2^2=16$,由$DF=3$得$(x_2-5)^2+(y_2-5)^2=9$,两式相减解得$y_2=\frac{16}{5}$,代入得$x_2=\frac{13}{5}$,即$F(\frac{13}{5},\frac{16}{5})$。
3. 根据两点间距离公式计算:
$EF=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}=\sqrt{(\frac{1}{5})^2+(\frac{7}{5})^2}=\sqrt{2}$。
在△ABE中,AE=4,BE=3,满足$3^2+4^2=5^2$,根据勾股定理逆定理得$∠ AEB=90°$;
同理在△CDF中,FC=4,DF=3,满足$3^2+4^2=5^2$,得$∠ DFC=90°$。
2. 建立平面直角坐标系:设点B为坐标原点$(0,0)$,则$A(0,5)$,$C(5,0)$,$D(5,5)$。
设$E(x_1,y_1)$,由$BE=3$得$x_1^2+y_1^2=9$,由$AE=4$得$x_1^2+(y_1-5)^2=16$,两式相减解得$y_1=\frac{9}{5}$,代入得$x_1=\frac{12}{5}$,即$E(\frac{12}{5},\frac{9}{5})$。
设$F(x_2,y_2)$,由$FC=4$得$(x_2-5)^2+y_2^2=16$,由$DF=3$得$(x_2-5)^2+(y_2-5)^2=9$,两式相减解得$y_2=\frac{16}{5}$,代入得$x_2=\frac{13}{5}$,即$F(\frac{13}{5},\frac{16}{5})$。
3. 根据两点间距离公式计算:
$EF=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}=\sqrt{(\frac{1}{5})^2+(\frac{7}{5})^2}=\sqrt{2}$。
7. 如图,菱形ABCD的面积为120 $\mathrm{cm}^2$,正方形AECF的面积为50 $\mathrm{cm}^2$,则菱形ABCD的边长为________.

答案
$13\ \mathrm{cm}$
解析
1. 计算对角线AC的长度:
已知正方形AECF的面积为$50\ \mathrm{cm}^2$,正方形的面积等于对角线平方的一半,该正方形的对角线为AC,因此可得$\frac{1}{2}AC^2=50$,解得$AC=10\ \mathrm{cm}$。
2. 计算菱形另一条对角线BD的长度:
菱形的面积等于两条对角线乘积的一半,已知菱形ABCD面积为$120\ \mathrm{cm}^2$,将$AC=10\ \mathrm{cm}$代入得:$\frac{1}{2}× AC × BD=120$,即$\frac{1}{2}×10× BD=120$,解得$BD=24\ \mathrm{cm}$。
3. 结合性质用勾股定理求菱形边长:
菱形的对角线互相垂直且平分,因此两条对角线的半长分别为$\frac{AC}{2}=5\ \mathrm{cm}$、$\frac{BD}{2}=12\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得菱形边长为$\sqrt{5^2+12^2}=\sqrt{169}=13\ \mathrm{cm}$。
已知正方形AECF的面积为$50\ \mathrm{cm}^2$,正方形的面积等于对角线平方的一半,该正方形的对角线为AC,因此可得$\frac{1}{2}AC^2=50$,解得$AC=10\ \mathrm{cm}$。
2. 计算菱形另一条对角线BD的长度:
菱形的面积等于两条对角线乘积的一半,已知菱形ABCD面积为$120\ \mathrm{cm}^2$,将$AC=10\ \mathrm{cm}$代入得:$\frac{1}{2}× AC × BD=120$,即$\frac{1}{2}×10× BD=120$,解得$BD=24\ \mathrm{cm}$。
3. 结合性质用勾股定理求菱形边长:
菱形的对角线互相垂直且平分,因此两条对角线的半长分别为$\frac{AC}{2}=5\ \mathrm{cm}$、$\frac{BD}{2}=12\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得菱形边长为$\sqrt{5^2+12^2}=\sqrt{169}=13\ \mathrm{cm}$。
三、解答题
8. 如图,在$□ ABCD$中,已知过点$D$作$DE⊥ AB$于点$E$,点$F$在边$CD$上,$DF=BE$,连接$AF$,$BF$.
(1) 求证:四边形$BFDE$是矩形.
(2) 若$CF=3$,$BF=4$,$DF=5$,求证:$AF$平分$∠ DAB$.

8. 如图,在$□ ABCD$中,已知过点$D$作$DE⊥ AB$于点$E$,点$F$在边$CD$上,$DF=BE$,连接$AF$,$BF$.
(1) 求证:四边形$BFDE$是矩形.
(2) 若$CF=3$,$BF=4$,$DF=5$,求证:$AF$平分$∠ DAB$.
答案
两个求证结论均得证,(1) 四边形BFDE是矩形成立;(2) AF平分∠DAB成立。
解析
(1) 证明:
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ CD//AB,即DF//BE,
又∵ DF=BE,
∴ 四边形BFDE是平行四边形,
∵ DE⊥AB,
∴ ∠DEB=90°,
∴ 有一个内角为直角的平行四边形是矩形,因此四边形BFDE是矩形。
(2) 证明:
由(1)可知四边形BFDE是矩形,
∴ ∠BFC=90°,
在Rt△BFC中,CF=3,BF=4,根据勾股定理可得:
$BC=\sqrt{CF^2+BF^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD=BC=5,
又∵ DF=5,
∴ AD=DF,△ADF为等腰三角形,可得∠DAF=∠DFA,
∵ CD//AB,
∴ ∠DFA=∠FAB(两直线平行,内错角相等),
通过等量代换得∠DAF=∠FAB,即AF平分∠DAB。
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ CD//AB,即DF//BE,
又∵ DF=BE,
∴ 四边形BFDE是平行四边形,
∵ DE⊥AB,
∴ ∠DEB=90°,
∴ 有一个内角为直角的平行四边形是矩形,因此四边形BFDE是矩形。
(2) 证明:
由(1)可知四边形BFDE是矩形,
∴ ∠BFC=90°,
在Rt△BFC中,CF=3,BF=4,根据勾股定理可得:
$BC=\sqrt{CF^2+BF^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD=BC=5,
又∵ DF=5,
∴ AD=DF,△ADF为等腰三角形,可得∠DAF=∠DFA,
∵ CD//AB,
∴ ∠DFA=∠FAB(两直线平行,内错角相等),
通过等量代换得∠DAF=∠FAB,即AF平分∠DAB。
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