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在面积为24的△ABC中,矩形DEFG的边DE在AB上运动,点F、G分别在BC、AC上.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 05:20:05
在面积为24的△ABC中,矩形DEFG的边DE在AB上运动,点F、G分别在BC、AC上.

(1)若AB=8,DE=2EF,求GF的长;
(2)若∠ACB=90°,如图2,线段DM、EN分别为△ADG和△BEF的角平分线,求证:MG=NF;
(3)请直接写出矩形DEFG的面积的最大值.
(1)∵△ABC的面积是24,若AB=8,
∴△ABC的高h=6.
设EF=x,则GF=DE=2x,
∵GF∥AB,∴△CGF∽△CAB,

GF
AB=
h-EF
h,即
2x
8=
6-x
6,
解得:x=2.4,
∴GF=4.8;
(2)过G作GP∥BC,过D作DP∥EN,GP、DP交于P点.在DM上截取DQ=DP,连接QG,则△GPD≌△FNE.
∴FN=GP,
∵∠GDQ=∠GDP=45°,
∴△GPD≌△GQD.
∴GQ=GP,∠GQD=∠GPD,
∵∠MGP=∠MDP=90°,
∴∠GMD+∠GPD=180°,
∵∠GQM+∠GQD=180°,
∴∠GMQ=∠GQM,
∴GM=GQ
∴MG=NF;
(3)作CM⊥AB于M,交GF于点N.
设AB=a,AB边上的高是h,DG=y,则CM=h,CN=h-y,ah=48,设GF=x.
∵△CGF∽△CAB,

GF
AB=
h-EF
h,即
x
a=
h-y
h,则xh=ah-ay,
则y=
ah-ay
a=
48-xh
a.
则矩形DEFG的面积s=xy=
48-xh
a•x,
即s=-
h
ax2+
48
ax.
当x=-

48
a
-
2h
a=
24
h时,s有最大值.
最大值是:-
h
a(
24
h)2+
48
a•
24
h=-
576
ah+
48×24
ah=-
576
48+
48×24
48=12.
故矩形DEFG的面积的最大值是12.