七、平分几何图形的周长与面积问题
例14 如图7,在等腰梯形ABCD中,AB=DC=5,AD=4,BC=10.点E?在下底边BC上,点F在腰AB上.(1)若EF平分等腰梯形ABCD的周长,设BE长为x,试用含x的代数式表示△BEF的面积;(2)是否存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积同时平分?若存在,求出此时BE的长;若不存在,请说明理由;(3)是否存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积同时分成1∶2的两部分?若存在,求此时BE的长;若不存在,请说明理由.
解(1)由已知条件得,梯形周长为12,高4,面积为28.
AFD过点F作FG⊥BC于G,过点A作AK⊥BC于K.
则可得,FG=
12?x×4, 5BG K ECwww.czsx.com.cn图7
所以S△BEF=
12224BE·FG=-x+x(7≤x≤10). 2552224x+x=14,解这个方程,得x1=7,x2=5(不合题55(2)存在.由(1)得-意,舍去),
所以存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长与面积同时平分,此时BE=7. (3)不存在.假设存在,显然有S△BEF∶S多边形AFECD =1∶2,
即(BE+BF)∶(AF+AD+DC)=1∶2.则有-
221628x+x=, 553整理,得3x2-24x+70=0,此时的求根公式中的b2-4ac=576-840<0, 所以不存在这样的实数x.即不存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积同时分成1∶2的两部分.