2025年天府前沿九年级数学上册北师大版第106页答案
13. (2025·武侯) 如图,在$\square ABCD$中,$AB= 10$,$BC= 6\sqrt {2}$,对角线$AC与BD相交于点O$,过点$O作OE⊥BD交DA的延长线于点E$,交$AB于点F$。若$\frac {OF}{EF}= \frac {3}{2}$,则对角线$BD$的长为____。

答案

$4\sqrt{7}$
14. (2025·编写) 如图,在正方形$ABCD$中,点$E$,$F在射线BC$上,$∠EAF= 45^{\circ }$,求$\frac {BE}{EF}$的最大值。

答案


[解]如图,过点E作EG⊥AE交AF于点G,过点G 作GH⊥EF于点H.
      BECH
 设BE=x,正方形ABCD的边长为a,$\frac{BE}{EF}=k$,其中$x>0$,$a>0$,$k>0$。
 ∵EG⊥AE,∠EAF=45°,
 ∴△AEG为等腰直角三角形,∴AE=EG;
 ∵四边形ABCD为正方形,∴∠B=90°,
 又∵EG⊥AE,GH⊥EF,
 ∴∠B=∠AEG=∠EHG=90°,GH//AB,
 ∴∠BAE+∠AEB=90°,∠AEB+∠HEG=90°,
 ∴∠BAE=∠HEG.
 在△ABE和△EHG中,$\begin{cases}\angle BAE=\angle HEG\\\angle B=\angle EHG = 90^{\circ}\\AE = EG\end{cases}$
 ∴△ABE≌△EHG(AAS),
 ∴AB=EH=a,BE=GH=x,
 ∴BH=BE+EH=x+a,
 ∴FB=FH+BH=FH+x+a.
 ∵GH//AB,∴△FGH∽△FAB,
 ∴GH:AB=FH:FB,
 即$x:a=FH:(FH+x+a)$,∴$FH=\frac{x^{2}+ax}{a-x}$,
 ∴$EF=FH+EH=\frac{x^{2}+ax}{a-x}+a=\frac{x^{2}+a^{2}}{a-x}$,
 ∴$\frac{BE}{EF}=\frac{ax-x^{2}}{x^{2}+a^{2}}=k$,
 整理,得$(1+k)x^{2}-ax+ka^{2}=0$。
 由题意可知,关于x的方程$(1+k)x^{2}-ax+ka^{2}=0$有两个实数根,
 ∴$\Delta=(-a)^{2}-4(1+k)\times ka^{2}\geq 0$。
 ∵$a>0$,
 ∴将上式两边同时除以$a^{2}$,得$1-4k-4k^{2}\geq 0$。
 整理,得$(k+\frac{1}{2})^{2}\leq \frac{1}{2}$。
 ∵$k>0$,∴$k+\frac{1}{2}\leq \frac{\sqrt{2}}{2}$,
 ∴$0<k\leq \frac{\sqrt{2}-1}{2}$,∴$k$的最大值为$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$,
 ∴$\frac{BE}{EF}$的最大值为$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$。
15. (2022·泸州) 如图,在边长为3的正方形$ABCD$中,$E是边AB$上的点,且$BE= 2AE$,过点$E作DE的垂线交正方形外角∠CBG的平分线于点F$,交边$BC于点M$,连接$DF交边BC于点N$。求$MN$的长。

答案


[解]如图,过点F作FH⊥BG于点H,作FK⊥BC 于点K.∵BF平分∠CBG,∠KBH=90°,
           BHGAE
 ∴KF=FH,四边形BHFK是正方形
 ∵DE⊥EF,∠EHF=90°,
 ∴∠DEA+∠FEH=90°,∠EFH+∠FEH=90°,∴∠DEA=∠EFH,
 ∵∠A=∠EHF=90°,∴△DAE∽△EHF,
 ∴$\frac{AD}{HE}=\frac{AE}{HF}$。
 ∵正方形ABCD的边长为3,BE=2AE,
 ∴AE=1,BE=2.
 ∵BF为∠CBG的平分线,∴∠CBF=∠FBH=45°,∴BH=FH;
 设FH=a,则BH=a,HE=BE+BH=2+a,
 ∴$\frac{3}{2+a}=\frac{1}{a}$,解得$a=1$。
 ∵FK⊥CB,DC⊥CB,∴△DCN∽△FKN,
 ∴$\frac{DC}{FK}=\frac{CN}{KN}$。
 ∵BC=3,BK=FH=1,
 ∴CK=BC-BK=2,设CN=b,则NK=CK -CN=2-b,
 ∴$\frac{3}{1}=\frac{b}{2-b}$,解得$b=\frac{3}{2}$,即$CN=\frac{3}{2}$。
 由题易得∠AED=∠BME,∠A=∠EBH,
 ∴△ADE∽△BEM,∴$\frac{AD}{BE}=\frac{AE}{BM}$,
 ∴$\frac{3}{2}=\frac{1}{BM}$,解得$BM=\frac{2}{3}$,
 ∴$MN=BC - CN - BM=3-\frac{3}{2}-\frac{2}{3}=\frac{5}{6}$。