内容正文:
专题 2020年上海各区分类汇编-25题
专题一 动点函数下的相似三角形
【历年真题】
1.(2019秋•奉贤区期末)如图,已知平行四边形ABCD中,AD=,AB=5,tanA=2,
点E在射线AD上,过点E作EF⊥AD,垂足为点E,交射线AB于点F,交射线CB于点G,
联结CE、CF,设AE=m.
(1)当点E在边AD上时,
①求△CEF的面积;(用含m的代数式表示)
②当S△DCE=4S△BFG时,求AE:ED的值;
(2)当点E在边AD的延长线上时,如果△AEF与△CFG相似,求m的值.
【考点】相似形综合题.版权所有
【专题】综合题;运算能力;推理能力.
【分析】(1)①先根据三角函数表示出EF,再用勾股定理表示出AF,再判断出△AEF∽△BGF,得出比例式表示出CG,即可得出结论;
②先表示出FG,再用S△DCE=4S△BFG建立方程求出m,即可得出结论;
(2)分两种情况:①当△AEF∽△CGF时,得出∠AFE=∠CFG,进而得出BG=BC=,FG=BGtan∠CBF=,再根据勾股定理得,BF==,进而得出AF=AB+BF=5+=,最后判断出△BGF∽△AEF,得出比例式建立方程求解即可得出结论;
②当△AEF∽△CGF时,先判断出∠AFC=90°,进而得出CF=2BF,再根据勾股定理得,求出BF=1,得出AF=AB+BF=6,同理:BG=,再判断出△BGF∽△AEF,得出比例式建立方程求解即可得出结论.
【解答】解:(1)①∵EF⊥AD,∴∠AEF=90°,
在Rt△AEF中,tanA=2,AE=m,∴EF=AEtanA=2m,
根据勾股定理得,AF==m,
∵AB=5,∴BF=5﹣m,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC=AD=,AD∥BC,
∴∠G=∠AEF=90°,∴△AEF∽△BGF,
∴,∴,∴BG=﹣m,
∴CG=BC+BG=+﹣m=2﹣m,
∴S△CEF=EF•CG=•2m•(2﹣m)=2m﹣m2;
②由①知,△AEF∽△BGF,∴,
∴FG=•EF=•2m=2(﹣m),
∴EG=EF+FG=2m+2(﹣m)=2,
∴S△CDE=DE•EG=(﹣m)•2=5﹣m,
S△BFG=BG•FG=(﹣m)•2(﹣m)=(﹣m)2,
S△DCE=4S△BFG时,∴5﹣m=4(﹣m)2,
∴m=(舍)或m=,
∴DE=AD﹣AE=﹣=,
∴AE:ED=:=3,
即:AE:ED的值为3;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=,AD∥BC,
∵EF⊥AD,∴EF⊥BC,∴∠AEF=∠CGF=90°,
∵△AEF与△CFG相似,
∴①当△AEF∽△CGF时,如图1,∴∠AFE=∠CFG,
∵EF⊥BC,∴BG=BC=,
∵AD∥BC,∴∠CBF=∠A,
∵tanA=2,∴tan∠CBF=2,
在Rt△BGF中,FG=BGtan∠CBF=,
根据勾股定理得,BF==,
∴AF=AB+BF=5+=,
∵BC∥AD,∴△BGF∽△AEF,∴,∴,
∴m=;
②当△AEF∽△CGF时,如图2,∴∠EAF=∠GFC,
∵∠EAF+∠AFE=90°,∴∠GFC+∠AFE=90°,
∴∠AFC=90°,
∵AD∥BC,∴∠CBF=∠A,∴tan∠CBF=tanA=2,
在Rt△BFC中,CF=BF•∠CBF=2BF,
根据勾股定理得,BF2+CF2=BC2,∴BF2+4BF2=()2,∴BF=1,
∴AF=AB+BF=6,
在Rt△BGF中,同理:BG=,
∵AD∥BC,∴△BGF∽△AEF,∴,∴,∴m=.
即:如果△AEF与△CFG相似,m的值为或.
【点评】此题是相似形综合题,主要考查了平行四边形的性质,锐角三角函数,三角形的面积公式,相似三角形的判定和性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
2.(2019秋•杨浦区期末)已知在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,点P是直线AB
上任意一点,联结PC.在∠PCD内部作射线CQ与对角线BD交于点Q(与B、D不重合),
且∠PCQ=30°.
(1)如图,当点P在边AB上时,如果BP=3,求线段PC的长;
(2)当点P在射线BA上时,设BP=x,CQ=y,求y关于x的函数解析式及定义域;
(3)联结PQ,直线PQ与直线BC交于点E,如果△QCE与△BCP相似,求线段BP的长.
【考点】相似形综合题.版权所有
【专题】几何综合题;应用意识.
【分析】(1)如图1中,作PH⊥BC于H.解直角三角形求出BH,PH,在Rt△PCH中,理由勾股定理即可解决问题.
(2)如图1中,作PH⊥BC于H,连接PQ,设PC交BD于O.证明△POQ∽△BOC,推出∠OPQ=∠OBC=30°=∠PCQ,