题目内容
【题目】如图1,△ABC中,∠C=90°,若AC=6,BC=8,AD平分∠CAB交CB于D.
(1)求CD的长;
(2)如图2,E是AC上一点,连ED,过D作DE的垂线交AB于F,若ED=DF,求CE的长;
(3)如图3,在(2)条件下,点P在FD延长线上,过F作ED的平行线QF,连PE、PQ,若∠QPF=2∠PED=2α,PQ=5PD,(QF>PF),求QF.
【答案】(1)CD=3;(2)CE=1;(3)QF=.
【解析】
(1)过点D作DE⊥AB于E,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得CD=DE,利用勾股定理列式求出AB,然后根据S△ABC=S△ACD+S△ABD列方程求解即可.
(2)过F作FG⊥BC于G,证明:△CDE≌△GFD,△BGF∽△BCA,即可求解;
(3)过P作∠QPF的平分线交FQ于G,过G作GH⊥PQ于H,证明Rt△PFG≌Rt△PHG,△PED∽△GPF,设PD=x,建立方程求解即可.
(1)如图1,过点D作DE⊥AB于E,
∵∠ACB=90°,AD平分∠CAB,
∴CD=DE,
在△ABC中由勾股定理得:AB==10,
∵S△ABC=S△ACD+S△ABD,
∴×AC×BC=×AC×CD+×AB×DE,即×6×8=×6×CD+×10×CD,
解得:CD=3;
(2)如图2,过F作FG⊥BC于G,则∠C=∠FGD=90°,
∵DE⊥DF,
∴∠EDF=90°,
∴∠CDE+∠CED=∠CDE+∠FDG=90°,
∴∠CED=∠FDG,
在△CDE与△GFD中
,
∴△CDE≌△GFD(AAS),
∴CE=DG,FG=CD=3,
∵FG∥AC,
∴△BGF∽△BCA,
∴=,
∴BG=4,
∴CE=DG=1;
(3)如图3,在Rt△CDE中,DE=DF==,
∵PQ=5PD,∴设PD=x,则PQ=5x,
∴PF=+x,过P作∠QPF的平分线交FQ于G,过G作GH⊥PQ于H,
∵FQ∥DE,∴∠QFP=∠EDP=90°,
∴GH=GF,在Rt△PFG与Rt△PHG中,,
∴Rt△PFG≌Rt△PHG(HL),
∴PH=PF=+x,
∵∠QPF=2∠PED=2∠FPG=2α,
∴∠PED=∠FPG,
∴△PED∽△GPF,
∴=,即=,
∴FG=,
∴HG=FG=,
∵QH=PQ﹣PH=4x﹣,
∴QG=,FQ=QG+FG=,
∵△QGH∽△QPF
∴=,即GHFQ=PFQG
∴×=(+x)×,解得:x1=(舍去),x2=,
∴QF=.