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数学 九年级下册 人教版
原创新课堂
专题课堂(八) 几何类比拓展探究
第二十七章 相 似
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60°
1.(2022·烟台节选)【问题呈现】如图①,△ABC和△ADE都是等边三角形,连接BD,CE.求证:BD=CE.
【类比探究】如图②,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°.连接BD,CE.请直接写出 eq \f(BD,CE) 的值.
【拓展提升】如图③,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,且 eq \f(AB,BC) = eq \f(AD,DE) = eq \f(3,4) .连接BD,CE,求 eq \f(BD,CE) 的值.
解:【问题呈现】∵△ABC和△ADE都是等边三角形,∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC=60°,∠DAE-∠BAE=∠BAC-∠BAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),BD=CE
【类比探究】 eq \f(BD,CE) = eq \f(\r(2),2)
【拓展提升】∵ eq \f(AB,BC) = eq \f(AD,DE) = eq \f(3,4) ,∠ABC=∠ADE=90°,∴△ABC∽△ADE,∴∠BAC=∠DAE, eq \f(AB,AC) = eq \f(AD,AE) = eq \f(3,5) ,∴∠CAE=∠BAD,∴△CAE∽△BAD,∴ eq \f(BD,CE) = eq \f(AD,AE) = eq \f(3,5)
2.(2022·武汉)【问题提出】如图①,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中点,延长BC至点E,使DE=DB,延长ED交AB于点F,探究 eq \f(AF,AB) 的值.
【问题探究】(1)先将问题特殊化,如图②,当∠BAC=60°时,直接写出 eq \f(AF,AB) 的值;
(2)再探究一般情形,如图①,证明(1)中的结论仍然成立.
【问题拓展】如图③,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中点,G是边BC上一点, eq \f(CG,BC) = eq \f(1,n) (n<2),延长BC至点E,点DE=DG,延长ED交AB于点F.直接写出 eq \f(AF,AB) 的值(用含n的式子表示).
解:【问题探究】(1) eq \f(AF,AB) = eq \f(1,4) (2)取BC的中点H,连接DH,∵点D为AC的中点,∴DH∥AB,DH= eq \f(1,2) AB,∵AB=AC,∴DH=DC,∴∠DHC=∠DCH,∵BD=DE,∴∠DBH=∠DEC,∴∠BDH=∠EDC,∴△DBH≌△DEC(ASA),∴BH=EC,∴ eq \f(EB,EH) = eq \f(3,2) ,∵DH∥AB,∴△EDH∽△EFB,∴ eq \f(FB,DH) = eq \f(EB,EH) = eq \f(3,2) ,∴ eq \f(FB,AB) = eq \f(3,4) ,∴ eq \f(AF,AB) = eq \f(1,4) 【问题拓展】 eq \f(AF,AB) = eq \f(2-n,4)
3.(2022·宁波)【基础巩固】(1)如图①,在△ABC中,D,E,F分别为AB,AC,BC上的点,DE∥BC,BF=CF,AF交DE于点G,求证:DG=EG;
【尝试应用】(2)如图②,在(1)的条件下,连接CD,CG.若CG⊥DE,CD=6,AE=3,求 eq \f(DE,BC) 的值;
【拓展提高】(3)如图③,在▱ABCD中,∠ADC=45°,AC与BD交于点O,E为AO上一点,EG∥BD交AD于点G,EF⊥EG交BC于点F.若∠EGF=40°,FG平分∠EFC,FG=10,求BF的长.
解:(1)∵DE∥BC,∴△AGD∽△AFB,△AFC∽△AGE,∴ eq \f(DG,BF) = eq \f(AG,AF) , eq \f(GE,FC) = eq \f(AG,AF) ,∴ eq \f(DG,BF) = eq \f(GE,FC) ,∵BF=CF,∴DG=EG
(2)∵DG=EG,CG⊥DE,∴CE=CD=6,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴ eq \f(DE,BC) = eq \f(AE,AC) = eq \f(3,3+6) = eq \f(1,3)
(3)如图,延长GE交AB于M,连接MF,过点M作MN⊥BC于N,∵四边形ABCD为平行四边形,∴OB=OD,∠ABC=∠ADC=45°,∵MG∥BD,∴ME=GE,,∵EF⊥EG,∴FM=FG=10,在Rt△GEF中,∠EGF=40°,∴∠EFG=90°-40°=50°,∵FG平分∠EFC,∴∠GFC=∠EFG=50°,∵FM=FG,EF⊥GM,∴∠MFE=∠EFG=50°,∴∠MFN=30°,∴MN= eq \f(1,2