已知菱形abcd的面积(已知AE5BE)

如图,已知AE=5,BE=2,CE=4,求正方形ABCD的面积。这道题怎么做呢?

已知菱形abcd的面积(已知AE5BE)(1)

我们要求正方形ABCD的面积,就需要知道正方形的边长或者对角线的长度。题目条件只告诉我们AE=5,BE=2,CE=4,如何利用这些条件求出正方形的边长或者对角线的长度呢?

我们不妨假设正方形的边长为x,通过勾股定理去构造方程。

如图所示,延长AD、BC、DC,过点E作AD、BC、DC延长线的垂线。

已知菱形abcd的面积(已知AE5BE)(2)

接着过点B作BI⊥EF。

假设HE=a,EI=b。

已知菱形abcd的面积(已知AE5BE)(3)

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式两边平方可得4a²x²=(21-x²)²……⑥,

⑤式两边平方可得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,

接下来就是解方程的问题了,因为x²即正方形ABCD面积,不放假设x²=S,

16x²=(21-x²)² (12-x²)²即16S=(21-S)² (12-S)²,

16S=(21-S)² (12-S)²是一个一元二次方程,展开整理可得2S²-82S 585=0,

由公式法可得,S₁=(41 √511)/2,S₂=(41-√511)/2,

以上两个解都为正数解,

但是从图中可以看到x<4,所以S<16,

S₁=(41 √511)/2要舍去,

综上,正方形ABCD的面积为(41-√511)/2。

以上就是这道题的解法,除此之外你还有其他方法吗?可以在评论区留言。

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