题:如图1,正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD上的点,∠EAF=45°,求EF/AB的最小值. 分析:由已知∠EAF=45°,联想到正方形的对角线与边的夹角也是45°,因此连接AC试试.设正方形的边长为1,则欲求EF/AB的最小值,只需要求EF的最小值. 解:如图2,连接AC.则∠BAC=∠DAC=45°, 所以∠BAE+∠EAC=45°, 因为∠EAF=45°, 所以∠EAC+∠CAF=45°, 所以∠BAE=∠CAF. 同理,∠DAF=∠CAE. 作EG⊥AC于G,FH⊥AC于H,则 ∠AGE=∠AHF=∠B=∠D=90°, 所以△ABE∽△AHF,△ADF∽△AGE, 所以BE/HF=AE/AF,DF/GE=AF/AE, 两式相乘,得 BE/HF·DF/GE= AE/AF·AF/AE=1, 所以BE·DF=GE·HF, 因为△GCE和△HCF都是等腰直角三角形, 所以GE=CE/√2,HF=CF/√2, 所以BE·DF=CE·CF/2. 设正方形ABCD的边长为1,CE=x,CF=y,则 BE=1-x,DF=1-y, 所以(1-x)(1-y)=xy/2, 整理,得xy=2(x+y)-2, 所以EF=√(x^2+y^2) =√[(x+y)^2-2xy] =√[(x+y)^2-4(x+y)+4] =√[(x+y)-2]^2 =|x+y-2|, 显然,x+y<2, 所以EF=2-(x+y). 设x+y=s,则EF=2-s,y=s-x, 因为xy=2(x+y)-2, 所以xy=2s-2, 所以x(s-x)=2s-2, 整理,得x^2-sx+2s-2=0, 因为x为实数, 所以△=s^2-4(2s-2)≥0, 即s^2-8s+8≥0, 解得s≥4+2√2或s≤4-2√2, 所以s最大值为4-2√2, 所以EF最小值=2-(4-2√2)=2√2√-2. |
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