Question

如图，E是正方形ABCD的边AD上的动点，F是边BC延长线上的一点，且BF=EF，AB=12，设AE=x，BF=y．
（1）当△BEF是等边三角形时，求BF的长；
（2）求y与x的函数解析式，并写出它的定义域；
（3）把△ABE沿着直线BE翻折，点A落在点A′处，试探索：△A′BF能否为等腰三角形？如果能，请求出AE的长；如果不能，请说明理由．

Answer

（1）当△BEF是等边三角形时，有∠ABE=∠ABC-∠EBC=90°-60°=30°，则可解Rt△ABE，求得BF即BE的长．
（2）作EG⊥BF，垂足为点G，则四边形AEGB是矩形，在Rt△EGF中，由勾股定理知，EF2=（BF-BG）2+EG2．即y2=（y-x）2+122．故可求得y与x的关系．
（3）当把△ABE沿着直线BE翻折，点A落在点A'处，应有∠BA'F=∠BA'E=∠A=90°，若△A'BF成为等腰三角形，必须使A'B=A'F=AB=12，有FA′=EF-A′E=y-x=12，故可由（1）得到的y与x的关系式建立方程组求得AE的值．
【解析】
（1）当△BEF是等边三角形时，∠ABE=30°．
∵AB=12，
∴AE=，
∴BF=BE=．

（2）作EG⊥BF，垂足为点G，

根据题意，得EG=AB=12，FG=y-x，EF=y，
∴y2=（y-x）2+122，
∴所求的函数解析式为（0＜x＜12）．

（3）∵∠AEB=∠FBE=∠FEB，
∴点A'落在EF上，
∴A'E=AE，∠BA'F=∠BA'E=∠A=90，
∴要使△A'BF成为等腰三角形，必须使A'B=A'F．
而A'B=AB=12，A'F=EF-A'E=BF-A'E，
∴y-x=12．
∴-x=12．
整理得x2+24x-144=0，
解得，
经检验：都原方程的根，
但不符合题意，舍去，
当AE=时，△A'BF为等腰三角形．