如圖,已知AE=5,BE=2,CE=4,求正方形ABCD的面積。這道題怎麼做呢?
我們要求正方形ABCD的面積,就需要知道正方形的邊長或者對角線的長度。題目條件隻告訴我們AE=5,BE=2,CE=4,如何利用這些條件求出正方形的邊長或者對角線的長度呢?
我們不妨假設正方形的邊長為x,通過勾股定理去構造方程。
如圖所示,延長AD、BC、DC,過點E作AD、BC、DC延長線的垂線。
接着過點B作BI⊥EF。
假設HE=a,EI=b。
三角形AGE、三角形BHE、三角形CEF都是直角三角形。
由勾股定理可得,
(a x)² b²=25……①,
a² b²=4……②,
(b x)² a²=16……③,
用①-②可得2ax=21-x²……④,
③-②可得2bx=12-x²……⑤,
④式兩邊平方可得4a²x²=(21-x²)²……⑥,
⑤式兩邊平方可得4b²x²=(12-x²)²……⑦,
⑥ ⑦可得4x²(a² b²)=(21-x²)² (12-x²)²,即16x²=(21-x²)² (12-x²)²,
接下來就是解方程的問題了,因為x²即正方形ABCD面積,不放假設x²=S,
16x²=(21-x²)² (12-x²)²即16S=(21-S)² (12-S)²,
16S=(21-S)² (12-S)²是一個一元二次方程,展開整理可得2S²-82S 585=0,
由公式法可得,S₁=(41 √511)/2,S₂=(41-√511)/2,
以上兩個解都為正數解,
但是從圖中可以看到x<4,所以S<16,
S₁=(41 √511)/2要舍去,
綜上,正方形ABCD的面積為(41-√511)/2。
以上就是這道題的解法,除此之外你還有其他方法嗎?可以在評論區留言。
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