题目内容
【题目】如图1,平行四边形ABCD,点E在AD上,连接CE,点F为CE中点,连接DF,并且DF=EF.
(1)求证:平行四边形ABCD是矩形;
(2)如图2,过点B作BH⊥CE,垂足为H,连接AH,若∠AHB=45°,求证:AE=CD;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点A作AK⊥BH,垂足为N,AK与BC交于点K,若四边形ABHE的面积为128,BK=2,求线段HF的长度.
【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)
【解析】
(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和即可证明;
(2)过A点作MA⊥AH交HB的延长线于点M,然后证明△ABM≌△AEH即可证明;
(3)连接BE,先根据(2)得到的条件对四边形ABHE的面积进行转换,从而得到AN的的长,设AE=x再根据相似三角形得到BN的表达式,根据勾股定理得到EH的表达式,再把四边形ABHE的面积看作△ABE和△BHE的和,列出方程,解出x的值,再根据已知条件进行计算即可.
(1)∵DF=EF,
∴∠FDE=∠DEF,
又∵DF=FC,
∴∠FDC=∠FCD,
∵∠FDE+∠DEF+∠FDC+∠FCD=180°,即2(∠DEF+∠FCD)=180°,
∴∠EDC=90°,
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形;
(2)过A点作MA⊥AH,交HB的延长线于点M,
∵MA⊥AH,BH⊥CE,∠AHB=45°,
∴∠AHB=∠AHE=∠AMH=45°,
∴AM=AH,
∵∠MAB+∠BAH=∠EAH+∠BAH=90°
∴∠MAB=∠EAH,
∴△ABM≌△AEH,
∴AB=AE,
由(1)可知四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,
∴AE=CD;
(3)连接BE,
由(2)可知△ABM≌△AEH,
∴S四边形ABHE=S△AMH=128,
∵AH⊥BH,∠AHB=45°,
∴∠KAH=45°,
∴S△ANH是等腰直角三角形,
同理S△AMH是等腰直角三角形,
∴MN=NH=AN(三线合一),
∴S△AMH=2AN·AN·=128,
∴AN=,
∵AK⊥BH,
∴∠ABN+∠BAN=90°,
又∵∠BAN+∠BKA=90°,
∴∠ABN=∠BKA,
又∵∠ABK=∠ANB=90°,
∴△ABN∽△AKB,
设AE=x,
由(2)可知AE=AB=CD=x,
∴,
∴BN=,
则
∴,
解得x=,
由(1)可知四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠B=∠D,AD=BC,
∵AN⊥BH,CE⊥BH,
∴AK∥CE,
∴∠CED=∠ECK=∠AKB,
∴△ABK≌△CDE,
∴DE=BK=,
∴,
将x=代入EH的表达式得EH=,
∴HF=EF-EH=.