Question

在面積為24的△ABC中，矩形DEFG的邊DE在AB上運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)F、G分別在邊BC，AC上．
（1）若AB=8，DE=2EF，求GF的長(zhǎng)；
（2）若∠ACB=90°，如圖2，線段DM、EN分別為△ADG和△BEF的角平分線，求證：MG=NF；
（3）直接寫(xiě)出矩形DEFG的面積的最大值．
注：在解本題時(shí)，可能要用到以下知識(shí)點(diǎn)，如果需要可直接引用結(jié)論．三角形內(nèi)角角平分線定理：在△ABC中，當(dāng)AD是頂角A的平分線交底邊BC于D時(shí)，

BD

CD

=

AB

AC

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)三角形的面積公式即可求得△ABC的高，然后依據(jù)△CGF∽△CAB，相似三角形的對(duì)應(yīng)邊上的高的比等于相似比即可求得；
（2）過(guò)G作BC的平行線，過(guò)D作EN的平行線，兩平行線交于P點(diǎn)．在DM上截取GQ=GP，連接QG，則△GPD≌△FNE，然后證明△GPD≌△GQD，根據(jù)等角對(duì)等邊證明GM=GQ，從而證得結(jié)論；
（3）作CM⊥AB于M，交GF于點(diǎn)N．設(shè)BC=a，BC邊上的高是h，DG=y，則CM=h，CN=h-y，ah=48，設(shè)GF=x，依據(jù)相似三角形的性質(zhì)可以表示出矩形DEFG的面積，然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解．

解答：解：（1）∵△ABC的面積是24，AB=8，
∴△ABC的高為6，
設(shè)GF=x，
∵矩形GDEF，DE=2EF，
∴GF∥DE，EF=

1

2

GF=

1

2

x，
∴△CGF∽△CAB，
∴

GF

AB

=

6-EF

6

，
∴

x

8

=

6- 1 2 x

6

，
∴x=4.8，
∴GF=4.8；
                                                       
（2）過(guò)G作BC的平行線，過(guò)D作EN的平行線，兩平行線交于P點(diǎn)，在DM上截取GQ=GP，連接QG，則△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于點(diǎn)N．
設(shè)BC=a，BC邊上的高是h，DG=y，則CM=h，CN=h-y，ah=48，設(shè)GF=x．
∵△CGF∽△CAB，
∴

GF

AB

=

h-EF

h

，即

x

a

=

h-y

h

，
則xh=ah-ay，
則y=

ah-ay

a

=

48-xh

a

，
則矩形DEFG的面積s=xy=

48-xh

a

•x，
即：S=-

h

a

x²+

48

a

x，
當(dāng)x=

48 a

- 2h a

=

24

h

時(shí)，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

+

1152

48

=12；
故矩形DEFG的面積的最大值是12．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了相似形的綜合，用到的知識(shí)點(diǎn)是相似三角形的性質(zhì)，二次函數(shù)的性質(zhì)以及全等三角形的判定的綜合應(yīng)用，正確理解二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．