如圖,在△ABC,AC=BC,∠ACB=90°,點D為AC的中點。將線段DE繞點D逆時針旋轉90°得到線段DF,連接EF、CF,過點F作FH⊥FC,交直線AB於點H,連接CH. 若E為線段DC的延長線上一點,且CE=√2,∠CFE=15°. 求△FCH的面積。
分析:
這裡首先要理解「線段DE繞點D逆時針旋轉90°得到線段DF」的含義:DF⊥DE,DF=DE,即△DEF是等腰直角三角形。
其次,由於FH⊥FC,因此△FCH是直角三角形,所以我們只要能計算出兩直角邊(FC,FH)的長,則△FCH的面積就可很容易地計算出來。
最後再根據已知條件,可證明△FCE≌△HFG,從而得到FC=FH,因此△FCH也是等腰直角三角形,因此我們只需要計算出FC即可計算出△FCH的面積。
解:∵ 線段DF是由線段DE繞點D旋轉90°而得,
∴ DF=DE,DF⊥DE,
即 ∠DFE=∠DEF=45°.
∵ AC=BC,∠ACB=90°,
∴ ∠A=∠CBA=45°,DF∥BC,
∴ ∠FGB=∠CBA=45°,
∴ ∠FGH=∠CEF=45°.
又∵ 點D是AC的中點,DF∥BC,
∴ DC=1/2AC,DG=1/2BC,
∵ AC=BC,
∴ DC=DG,
∴ EC=GF.
又∵ DF∥BC,
∴ ∠DFC=∠FCB,
∵ FH⊥FC,BC⊥CE,
∴ ∠GFH=∠FCE.
在△FCE和△HFG中,由於
∠CEF=∠FGH,
EC=GF,
∠ECF=∠GFH,
∴ △FCE≌△HFG,
∴ HF=CF,即△FCH是等腰直角三角形。
又∵ ∠CFE=15°,
∴ ∠DFC=∠DFE-∠CFE
=45°-15°
=30°.
∴ CF=2CD.
DF=CD·cot∠DFC=CD·cot30°=√3CD.
又∵ DE=DF,CE=√2,
∴ DE=DF=CD+CE,
即 √3CD=CD+√2,
∴ CD=(√6+√2)/2.
∴ CF=2CD=√6+√2.
∵ △FCH是等腰直角三角形,
∴ △FCH的面積為:
S=1/2·CF^2
=1/2(√6+√2)^2
=4+2√3.