题目内容

(2013•常熟市模拟)如图,在梯形ABCD中,AB⊥BC,AD∥BC,顶点D,C分别在射线AM、BN上运动,点E是AB上的动点,在运动过程中始终保持DE⊥CE,且AD+DE=AB(各动点都不与A,B重合).经过C、D、E三点作圆.请探索以下2个问题:
(1)当AB=8时,若动点E恰好是过C、D、E三点的圆与AB的切点,求CD长?
(2)当AB=a时,说明△BEC的周长等于2a.
分析:(1)先设圆心为O,连结OE,根据OE⊥AB,AB⊥BC,AD∥BC,得出OE∥AD∥BC,AE=BE=4,则OE是梯形ABCD的中位线,设AD=x,则DE=8-x,得出42+x2=(8-x)2,求出AD=3,根据AB⊥BC,AD∥BC,得出∠AED+∠ADE=90°,根据∠AED+∠BEC=90°,得出∠AED=∠BEC,则△ADE∽△BEC,得出
AD
BE
=
AE
BC
,最后根据OE=
1
2
(3+
16
3
)=
25
6
,即可得出CD=2OE=
25
3

(2)设AD=x,AE=m,则DE=a-x,在Rt△ADE中,得出a2-m2=2ax,再根据△ADE∽△BEC,得出
C△BEC
m+a
=
a-m
x
,则C△BEC=
a2-m2
x
=2a.
解答:解:(1)∵DE⊥CE,
∴CD是过C、D、E三点作圆得直径,
设圆心为O,并连结OE,
∵点E恰好是过C、D、E三点的圆与AB的切点,
∴OE⊥AB,
又∵AB⊥BC,AD∥BC,
∴OE∥AD∥BC,
∵OC=OD,
∴AE=BE=4,
∴OE是梯形ABCD的中位线,
设AD=x,则DE=8-x,
∴42+x2=(8-x)2
解得:x=3,即AD=3,
∵AB⊥BC,AD∥BC,
∴∠A=∠B=90°,
∴∠AED+∠ADE=90°,
∵DE⊥CE,
∴∠AED+∠BEC=90°,
∴∠AED=∠BEC,
∵△ADE∽△BEC,
AD
BE
=
AE
BC

∴BC=
16
3

∴OE=
1
2
(3+
16
3
)=
25
6

∴CD=2OE=
25
3


(2)设AD=x,AE=m,则DE=a-x,
在Rt△ADE中,(a-x)2=m2+x2
∴a2-m2=2ax,
又∵△ADE∽△BEC,
C△BEC
m+a
=
a-m
x

∴C△BEC=
a2-m2
x
=2a,
即△BEC的周长等于2a.
点评:此题考查了圆的综合,用到的知识点是相似三角形的判定与性质,勾股定理,利用了转化及整体代入的数学思想.
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