1. 由正切值求出角 $A$ 的正弦和余弦值
因为 tanA=cosAsinA=21,且 A 为锐角,所以 sinA>0,cosA>0,可得 cosA=2sinA。
代入同角三角函数关系式 sin2A+cos2A=1 中,解得:
sinA=55,cosA=525。
2. 计算三角形面积并求出两边乘积 $|AB| \cdot |AC|$
由于 SΔABC=SΔABD+SΔACD=2+4=6,
结合三角形面积公式 SΔABC=21∣AB∣⋅∣AC∣sinA=6,
可得:
21∣AB∣⋅∣AC∣⋅55=6⟹∣AB∣⋅∣AC∣=125。
3. 用边长表示高 $|DE|$ 和 $|DF|$
根据三角形面积公式有:
SΔABD=21∣AB∣⋅∣DE∣=2⟹∣DE∣=∣AB∣4,
SΔACD=21∣AC∣⋅∣DF∣=4⟹∣DF∣=∣AC∣8。
4. 确定向量夹角并计算向量的数量积
在四边形 AEDF 中,∠AED=∠AFD=90∘,
因此 ∠EDF=180∘−A,即向量 DE 与 DF 的夹角为 π−A。
因此数量积为:
DE⋅DF=∣DE∣⋅∣DF∣⋅cos(π−A)=−∣DE∣⋅∣DF∣⋅cosA
将前面求得的值代入得:
DE⋅DF=−∣AB∣4⋅∣AC∣8⋅cosA=−∣AB∣⋅∣AC∣32cosA
=−12532⋅525=−6064=−1516。
故选 B。