题目内容
【题目】如图,在正方形ABCD中,F是边BC上一点(点F与点B、点C均不重合),AE⊥AF,AE交CD的延长线于点E,连接EF交AD于点G.
(1)求证:BFFC=DGEC;
(2)设正方形ABCD的边长为1,是否存在这样的点F,使得AF=FG.若存在,求出这时BF的长;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)见解析;(2)存在,![]()
【解析】
(1)由正方形的性质,可得AB=AD,再根据已知和同角的余角相等得出可得出∠BAF=∠EAD,从而证明出△BAF≌△EAD,则BF=DE.再根据AD∥BC,推出
,化为乘积式即可;
(2)设BF=x,则FC=1﹣x,EC=1+x,由AF=FG,则∠FAG=∠FGA,再根据AD∥BC,推出△ABF∽△ECF.则
,即
.从而可求出x,舍去负根,从而求出BF的长.
(1)∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠ABC=∠ADE=90°,∠BAD=90°
又∵AE⊥AF,∴∠EAF=90°
∴∠BAD=∠EAF,即∠BAF+∠FAD=∠EAD+∠DAF
∴∠BAF=∠EAD
∴△BAF≌△EAD,
∴BF=DE.
∵AD∥BC,
∴△EDG∽△ECF
∴
.
∴
.
∴BFFC=DGEC.
(2)存在,
设BF=x,则FC=1﹣x,EC=1+x,
若AF=FG,则∠FAG=∠FGA
∵AD∥BC,∴∠BFA=∠FAG,∠CFE=∠FGA
∴∠BFA=∠CFE,
又∠ABF=∠ECF=90°
∴△ABF∽△ECF.
∴
,即:
.
∴x2+2x﹣1=0.
解得:
.(负根舍去)
∴BF=![]()
【题目】空间任意选定一点
,以点
为端点,作三条互相垂直的射线
,
,
.这三条互相垂直的射线分别称作
轴、
轴、
轴,统称为坐标轴,它们的方向分别为
(水平向前),
(水平向右),
(竖直向上)方向,这样的坐标系称为空间直角坐标系.将相邻三个面的面积记为
,
,
,且
的小长方体称为单位长方体,现将若干个单位长方体在空间直角坐标系内进行码放,要求码放时将单位长方体
所在的面与
轴垂直,
所在的面与
轴垂直,
所在的面与
轴垂直,如图1所示.若将
轴方向表示的量称为几何体码放的排数,
轴方向表示的量称为几何体码放的列数,二轴方向表示的量称为几何体码放的层数;如图2是由若干个单位长方体在空间直角坐标内码放的一个几何体,其中这个几何体共码放了
排
列
层,用有序数组记作
,如图3的几何体码放了
排
列
层,用有序数组记作
.这样我们就可用每一个有序数组
表示一种几何体的码放方式.
(1)有序数组
所对应的码放的几何体是______________;
A.
B.
C.
D.![]()
(2)图4是由若干个单位长方体码放的一个几何体的三视图,则这种码放方式的有序数组为(______,_______,_______),组成这个几何体的单位长方体的个数为____________个.
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(3)为了进一步探究有序数组
的几何体的表面积公式
,某同学针对若干个单位长方体进行码放,制作了下列表格:
几何体有序数组 | 单位长方体的个数 | 表面上面积为S1的个数 | 表面上面积为S2的个数 | 表面上面积为S3的个数 | 表面积 |
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根据以上规律,请直接写出有序数组
的几何体表面积
的计算公式;(用
,
,
,
,
,
表示)
(4)当
,
,
时,对由
个单位长方体码放的几何体进行打包,为了节约外包装材料,我们可以对
个单位长方体码放的几何体表面积最小的规律进行探究,请你根据自己探究的结果直接写出使几何体表面积最小的有序数组,这个有序数组为(______,_______, ______),此时求出的这个几何体表面积的大小为____________(缝隙不计)