题目内容

如图，矩形ABCD中，过点B作AC的垂线交线段AD于E，垂足为F．若△CDF为等腰三角形，则 $数学公式$ =________．

$\text{[math]}$ ，1， $\text{[math]}$
分析：根据△CDF为等腰三角形，可以分三种情况进行讨论：①FC=FD，②DF=DC，③CF=CD；
①当点E与点D重合时，即四边形为正方形时，很容易得出结论；
②当DF=CD，作DM⊥CF于M点，利用已知条件求证△ABF≌△CDM，然后即可得出 $\text{[math]}$ ；
③根据△ABF∽△BCF，利用其对应边成比例得CD²=AD•AE，再利用（AAS）求证△BFC≌△ABE可得AE=BF，然后利用勾股定理解得关于AD的方程即可．
解答：①当FC=FD，点E与点D重合时，即四边形为正方形，则 $\text{[math]}$ =1；

②当DF=CD，作DM⊥CF于M点，

∵DF=CD，
∴FM=CM，
∵∠DCM=BAF，CD=AB，
∴△ABF≌△CDM，
∴AF=CM，
∴ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ；
③当FC=DC，∵四边形ABCD是矩形，BF⊥AC，
∴△ABF∽△BCF，
∴ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
则CD²=AD•AE，
∵FC=DC，四边形ABCD是矩形，BF⊥AC，
∴△BFC≌△ABE，（AAS）
∴AE=BF，
在Rt△ABE中，AE²=BE²-AB²=AD²-CD²，
∴AE= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
∴AE²=AD²-AD•AE，
AD²-AD•AE-AE²=0，
解得AD= $\text{[math]}$ AE，AD= $\text{[math]}$ AE（不合题意舍去），
∴ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ．
故答案为：1； $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ．
点评：此题主要考查相似三角形的判定与性质，矩形的判定与性质，全等三角形的判定与性质，勾股定理等知识点，此题要采用分类讨论的思想，是一道难题．