题目内容
四边形ABCD中,E是边AB上一点(不与点A,B重合),连接ED,EC,则将四边形ABCD分成三个三角形.若其中有两个三角形相似,则把E叫做四边形ABCD的边AB上的相似点;若这三个三角形都相似,则把E叫做四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.
(1)如图①,∠A=∠B=∠DEC=60°,试判断点E是否为四边形ABCD的边AB上的相似点?并说明理由;
(2)如图②,在(1)的条件下,若E是AB的中点,
①判断点E是否为四边形ABCD的边AB上的黄金相似点?并说明理由;
②若AD•BC=18,求AB的长;

(3)在矩形ABCD中,AB=10,BC=3,且A,B,C,D四点均在正方形网格(网格中每个小正方形的边长为1)的格点上,试在图③中画出矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点E.

(1)如图①,∠A=∠B=∠DEC=60°,试判断点E是否为四边形ABCD的边AB上的相似点?并说明理由;
(2)如图②,在(1)的条件下,若E是AB的中点,
①判断点E是否为四边形ABCD的边AB上的黄金相似点?并说明理由;
②若AD•BC=18,求AB的长;
(3)在矩形ABCD中,AB=10,BC=3,且A,B,C,D四点均在正方形网格(网格中每个小正方形的边长为1)的格点上,试在图③中画出矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点E.
考点:相似形综合题,矩形的性质,相似三角形的判定与性质
专题:新定义
分析:(1)由条件∠A=∠B=∠DEC=60°可得∠BEC=∠ADE,从而得到△AED∽△BCE,故点E是四边形ABCD的边AB上的相似点.
(2)①由△AED∽△BCE可得
=
=
,由E是AB的中点可得AE=BE,从而得到
=
,进而可以证到△AED∽△ECD,故点E是四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.②根据
=
,AE=BE=
AB,AD•BC=18就可求出AB的长.
(3)当AE=1或BE=1时,可以证到△EBC∽△DAE,△DAE∽△CED,从而得到点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
(2)①由△AED∽△BCE可得
| AD |
| BE |
| AE |
| BC |
| ED |
| CE |
| AD |
| AE |
| ED |
| CE |
| AD |
| BE |
| AE |
| BC |
| 1 |
| 2 |
(3)当AE=1或BE=1时,可以证到△EBC∽△DAE,△DAE∽△CED,从而得到点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
解答:解:(1)点E是四边形ABCD的边AB上的相似点.
证明:如图①,

∵∠A=∠B=∠DEC=60°,∠DEB=∠A+∠ADE,
∴∠BEC+60°=60°+∠ADE.
∴∠BEC=∠ADE.
∴△AED∽△BCE.
∴点E是四边形ABCD的边AB上的相似点.
(2)如图②,

①点E是四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.
证明:由(1)得△AED∽△BCE.
则有
=
=
.
∵E是AB的中点,
∴AE=BE=
AB.
∴
=
.
∵∠A=∠DEC,
∴△AED∽△ECD.
∴△AED∽△BCE∽△ECD.
∴点E是四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.
②∵
=
(已证),
∴AD•BC=AE•BE.
∵AD•BC=18,AE=BE=
AB.
∴18=(
AB)2.
∴AB=6
.
∴AB的长为6
.
(3)①在AB上取一点E,使得AE=1,点E就是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点,如图③,

理由如下:
连接DE、CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC.
∵AB=10,BC=3,AE=1,
∴EB=9,AD=3.
∴
=3=
.
∴△EBC∽△DAE.
∴
=
,∠BEC=∠ADE.
∵AD=BC,
∴
=
.
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠AED=90°.
∴∠BEC+∠AED=90°.
∴∠DEC=90°.
∴∠A=∠DEC.
∴△DAE∽△CED.
∴△EBC∽△DAE∽△CED.
∴点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
②在AB上取一点E,使得BE=1,点E就是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点,如图③′,

理由如下:
连接DE、CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC.
∵AB=10,BC=3,BE=1,
∴AE=9,AD=3.
∴
=
=
.
∴△EBC∽△DAE.
∴
=
,∠BEC=∠ADE.
∵AD=BC,
∴
=
.
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠AED=90°.
∴∠BEC+∠AED=90°.
∴∠DEC=90°.
∴∠A=∠DEC.
∴△DAE∽△CED.
∴△EBC∽△DAE∽△CED.
∴点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
证明:如图①,
∵∠A=∠B=∠DEC=60°,∠DEB=∠A+∠ADE,
∴∠BEC+60°=60°+∠ADE.
∴∠BEC=∠ADE.
∴△AED∽△BCE.
∴点E是四边形ABCD的边AB上的相似点.
(2)如图②,
①点E是四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.
证明:由(1)得△AED∽△BCE.
则有
| AD |
| BE |
| AE |
| BC |
| ED |
| CE |
∵E是AB的中点,
∴AE=BE=
| 1 |
| 2 |
∴
| AD |
| AE |
| ED |
| CE |
∵∠A=∠DEC,
∴△AED∽△ECD.
∴△AED∽△BCE∽△ECD.
∴点E是四边形ABCD的边AB上的黄金相似点.
②∵
| AD |
| BE |
| AE |
| BC |
∴AD•BC=AE•BE.
∵AD•BC=18,AE=BE=
| 1 |
| 2 |
∴18=(
| 1 |
| 2 |
∴AB=6
| 2 |
∴AB的长为6
| 2 |
(3)①在AB上取一点E,使得AE=1,点E就是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点,如图③,
理由如下:
连接DE、CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC.
∵AB=10,BC=3,AE=1,
∴EB=9,AD=3.
∴
| EB |
| BC |
| AD |
| AE |
∴△EBC∽△DAE.
∴
| EC |
| DE |
| BC |
| AE |
∵AD=BC,
∴
| EC |
| DE |
| AD |
| AE |
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠AED=90°.
∴∠BEC+∠AED=90°.
∴∠DEC=90°.
∴∠A=∠DEC.
∴△DAE∽△CED.
∴△EBC∽△DAE∽△CED.
∴点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
②在AB上取一点E,使得BE=1,点E就是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点,如图③′,
理由如下:
连接DE、CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC.
∵AB=10,BC=3,BE=1,
∴AE=9,AD=3.
∴
| EB |
| BC |
| 1 |
| 3 |
| AD |
| AE |
∴△EBC∽△DAE.
∴
| EC |
| DE |
| BC |
| AE |
∵AD=BC,
∴
| EC |
| DE |
| AD |
| AE |
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠AED=90°.
∴∠BEC+∠AED=90°.
∴∠DEC=90°.
∴∠A=∠DEC.
∴△DAE∽△CED.
∴△EBC∽△DAE∽△CED.
∴点E是矩形ABCD的边AB上的一个黄金相似点.
点评:本题在新定义下考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质等知识,还考查了操作能力、阅读能力及自主探究的能力,是一道以能力立意的好题.
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