内容正文:
类型三综合应用型试题
1.【基础巩固】
(1)如图1,在△ABC中,D为AB上一点,∠ACD=∠B.求证:AC2=AD·AB.
【尝试应用】
(2)如图2,在□ABCD中,E为BC上一点,F为CD延长线上一点,∠BFE=∠A.若BF=4,BE=3,求AD的长.
【拓展提高】
(3)如图3,在菱形ABCD中,E是AB上一点,F是△ABC内一点,EF∥AC,AC=2EF,
∠EDF=∠BAD,AE=2,DF=5,求菱形ABCD的边长.
【解析】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质及菱形的性质.
(1)由两角相等证明△ADC∽△ACB,再由相似三角形的性质证明结论;
(2)解决这类发现、探究类问题要将后面求解内容转化为前面已经解决的问题进行求解,所以要求AD,首先根据平行四边形的性质将AD转化为BC,再由已知及图形性质证明△BFE∽△BCF,最后由相似三角形的性质求得AD的长;
(3)把图形(3)通过辅助线转化为(2)中的图形,为此分别延长EF,DC相交于点G,构造平行四边形AEGC,由相似三角形的性质及已知条件求得DG,进而求得菱形边长.
【答案】解:(1)∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,∴△ADC∽△ACB,∴AD:AC=AC:AB,∴AC2=AD·AB.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠A=∠C,又∵∠BFE=∠A,∴∠BFE=∠C,又∵∠FBE=∠CBF,
∴△BFE∽△BCF,∴BF2=BE·BC,
∴BC==,∴AD=
(3)如图,分别延长EF,DC相交于点G.∵四边形ABCD是菱形,
∴AB//DC,∠BAC=∠BAD,∴四边形AEGC为平行四边形,
∴AC=EG,CG=AE,∠EAC=∠G,∵∠EDF=∠BAC,
∴∠EDF=∠G,又∵∠DEF=∠GED,∴△EDF∽△EGD,
∴DE2=EF·EG,又∵EG=AC=2EF,∴DE2=2EF2,
∴DE=EF,又∵DG:DF=DE:EF,∴DG=DF=5,∴DC=DG-CG=5-2.
2.已知在△ABC中,AC=BC=m,D是AB边上的一点,将∠B沿着过点D的直线折叠,使点B落在AC边的点P处(不与点A,C重合),折痕交BC边于点E.
(1)特例感知 如图1,若∠C=60°,D是AB的中点,求证:APAC;
(2)变式求异 如图2,若∠C=90°,m=6,AD=7,过点D作DH⊥AC于点H,求DH和AP的长;
(3)化归探究 如图3,若m=10,AB=12,且当AD=a时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置,请直接写出a的取值范围.
【分析】(1)证明△ADP是等边三角形即可解决问题.
(2)分两种情形:情形一:当点B落在线段CH上的点P1处时,如图2﹣1中.情形二:当点B落在线段AH上的点P2处时,如图2﹣2中,分别求解即可.
(3)如图3中,过点C作CH⊥AB于H,过点D作DP⊥AC于P.求出DP=DB时AD的值,结合图形即可判断.
【解答】(1)证明:∵AC=BC,∠C=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AC=AB,∠A=60°,由题意,得DB=DP,DA=DB,∴DA=DP,∴△ADP使得等边三角形,
∴AP=ADABAC.
(2)解:∵AC=BC=6,∠C=90°,∴AB12,
∵DH⊥AC,∴DH∥BC,∴△ADH∽△ABC,∴,
∵AD=7,∴,∴DH,将∠B沿过点D的直线折叠,
情形一:当点B落在线段CH上的点P1处时,如图2﹣1中,
∵AB=12,∴DP1=DB=AB﹣AD=5,∴HP1,
∴A1=AH+HP1=4,
情形二:当点B落在线段AH上的点P2处时,如图2﹣2中,
同法可证HP2,∴AP2=AH﹣HP2=3,
综上所述,满足条件的AP的值为4或3.
(3)如图3中,过点C作CH⊥AB于H,过点D作DP⊥AC于P.
∵CA=CB,CH⊥AB,∴AH=HB=6,
∴CH8,当DB=DP时,设BD=PD=x,则AD=12﹣x,
∵tanA,∴,∴x,
∴AD=AB﹣BD,观察图形可知当6<a时,存在两次不同的折叠,使点B落在AC边上两个不同的位置.
3.问题背景:如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,∠BCD=90°,BA=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,∠MBN绕B点旋转,它的两边分别交AD、DC于E、F.探究图中线段AE,CF,EF之间的数量关系.
小李同学探究此问题的方法是:延长FC到G,使CG=AE,连接BG,先证明△BCG≌△BAE,再证明△BFG≌△BFE,可得出结论,他的结论就是 ;
探究延伸1:如图2,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,∠BCD=90°,BA=BC,∠ABC=2∠MBN,∠MBN绕B点旋转.它的两边分别交AD、DC于E、F,