题目内容
如图1,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,点E在AC上,BE交CD于点G,EF⊥BE交AB于点F,若AC=mBC,CE=kEA,探索线段EF与EG的数量关系,并证明你的结论.说明:如果你反复探索没有解决问题,可以选取(1)或(2)中的条件,选(1)中的条件完成解答满分为7分;选(2)中的条件完成解答满分为5分.
(1)m=1(如图2)
(2)m=1,k=1(如图3)
分析:过点E作EM⊥AB,EN⊥CD,根据CD⊥AB和EF⊥BE先证明△EFM与△EGN相似,得到EF:EG=EM:EN,再根据平行线分线段成比例定理求出EM:CG=AE:AC,EN:AD=CE:AC,结合CE=kEA即可用CD、AD表示出EM与EN,再利用∠A的正切值即可求出.
解答:解:过E作EM⊥AB,EN⊥CD,
∵CD⊥AB,∴EM∥CD,EN∥AB,
∵EF⊥BE,∴∠EFM+∠EBF=90°,
∵∠EBF+∠DGB=90°,∠DGB=∠EGN(对顶角相等)
∴∠EFM=∠EGN,
∴△EFM∽△EGN,
∴
=
,
在△ADC中,
∵EM∥CD,
∴
=
,
又CE=kEA,
∴AC=(k+1)AE
∴CD=(k+1)EM,
同理
=
,
∴AD=
EN,
∵∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=mBC
tanA=
=
=
,
即
=
,
∴
=
,
∴EF=
EG.
∵CD⊥AB,∴EM∥CD,EN∥AB,
∵EF⊥BE,∴∠EFM+∠EBF=90°,
∵∠EBF+∠DGB=90°,∠DGB=∠EGN(对顶角相等)
∴∠EFM=∠EGN,
∴△EFM∽△EGN,
∴
EF |
EG |
EM |
EN |
在△ADC中,
∵EM∥CD,
∴
EM |
CD |
AE |
AC |
又CE=kEA,
∴AC=(k+1)AE
∴CD=(k+1)EM,
同理
EN |
AD |
CE |
AC |
∴AD=
k+1 |
k |
∵∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=mBC
tanA=
CD |
AD |
BC |
AC |
1 |
m |
即
(k+1)EM | ||
|
1 |
m |
∴
EM |
EN |
1 |
km |
∴EF=
1 |
km |
点评:本题难度较大,主要利用相似三角形对应边成比例求解,正确作出辅助线是解本题的关键,这就要求同学们在平时的学习中不断积累经验,开拓视野.
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