题目内容
14.如图1,在四边形ABCD的AB边上任取一点E(点E不与点A、点B重合,分别连接ED,EC,可以把四边形ABCD分成3个三角形.如果其中有2个三角形相似,我们就把点E叫做四边形ABCD的AB边上的相似点;如果这3个三角形都相似,我们就把点E叫做四边形ABCD的AB边上的强相似点.(1)若图1中,∠A=∠B=∠DEC=50°,证明点E是四边形ABCD的AB边上的相似点.
(2)①如图2,画出矩形ABCD的AB边上的一个强相似点.(要求:画图工具不限,不写画法,保留画图痕迹或有必要的说明)
②对于任意的一个矩形,是否一定存在强相似点?如果一定存在,请说明理由;如果不一定存在,请举出反例.
(3)如图3,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,∠B=90°,点E是四边形ABCD的AB边上的一个强相似点,判断AE与BE的数量关系并说明理由.
分析 (1)要证明点E是四边形ABCD的AB边上的相似点,只要证明有一组三角形相似就行,很容易证明△ADE∽△EBC,所以问题得解;
(2)①以CD为直径画弧,取该弧与AB的一个交点即为所求.②不一定存在强相似点,如正方形;
(3)因为点E是梯形ABCD的AB边上的一个强相似点,所以就有相似三角形出现,根据相似三角形的对应线段成比例,可以判断出AE和BE的数量关系,从而可求出解.
解答 解:(1)理由:∵∠A=50°,
∴∠ADE+∠DEA=130°,
∵∠DEC=50°,
∴∠BEC+∠DEA=130°,
∴∠ADE=∠BEC,
∵∠A=∠B,
∴△ADE∽△BEC,
∴点E是四边形ABCD的AB边上的相似点;
(2)①以CD为直径画弧,取该弧与AB的一个交点即为所求,![]()
如图2所示:连接FC,DF,
∵CD为直径,∴∠DFC=90°,
∵CD∥AB,
∴∠DCF=∠CFB,
∵∠B=90°,
∴△DFC∽△CBF,
同理可得出:△DFC∽△FAD,
②对于任意的一个矩形,不一定存在强相似点,如正方形.
(3)第一种情况:∠A=∠B=∠DEC=90°,∠ADE=∠BEC=∠EDC,
即△ADE∽△BEC∽△EDC,
∵点E是梯形ABCD的边AB上的强相似点,
∴△ADE,△BEC以及△CDE是两两相似的,
∵△ADE是直角三角形,
∴△DEC也是直角三角形,
当∠DEC=90°时,
①∠CDE=∠DEA,
∴DC∥AE,
这与四边形ABCD是梯形相矛盾,不成立;
②∠CDE=∠EDA,
∵∠ECD+∠EDC=90°,∠ADE+∠AED=90°,
∴∠AED=∠ECD,
∵∠AED+∠BEC=90°,∠BEC+∠BCE=90°,
∴∠AED=∠BCE,
∴∠AED=∠BCE=∠ECD,
∴DE平分∠ADC,同理可得,CE平分∠DCB,
如图3,过E作EF⊥DC,![]()
∵AE⊥AD,BE⊥BC,DE平分∠ADC,CE平分∠DCB,
∴AE=FE,BE=FE,
∴AE=BE,
第二种情况:∠A=∠B=∠EDC=90°,∠ADE=∠BCE=∠DCE,
即△ADE∽△BEC∽△DCE.
所以∠AED=∠BEC=∠DEC=60°,
说明AE=$\frac{1}{2}$DE,BE=$\frac{1}{2}$CE,DE=$\frac{1}{2}$CE,
所以AE=$\frac{1}{2}$BE.
综上,AE=BE或AE=$\frac{1}{2}$BE.
点评 本题考查了相似三角形的判定和性质、矩形的性质、梯形的性质以及理解相似点和强相似点的概念,掌握强相似点的概念、正确运用相关的判定定理和性质定理是解题的关键,注意分情况讨论思想的正确运用.
| A. | 4 | B. | 5 | C. | 6 | D. | 8 |