题目内容

17.阅读下面材料:
小昊遇到这样一个问题:如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,BE是AC边上的中线,点D在BC边上,CD:BD=1:2,AD与BE相交于点P,求$\frac{AP}{PD}$的值.
小昊发现,过点A作AF∥BC,交BE的延长线于点F,通过构造△AEF,经过推理和计算能够使问题得到解决(如图2).
请回答:$\frac{AP}{PD}$的值为$\frac{3}{2}$.
参考小昊思考问题的方法,解决问题:
如图 3,在△ABC中,∠ACB=90°,点D在BC的延长线上,AD与AC边上的中线BE的延长线交于点P,DC:BC:AC=1:2:3.
(1)求$\frac{AP}{PD}$的值;
(2)若CD=2,则BP=6.

分析 易证△AEF≌△CEB,则有AF=BC.设CD=k,则DB=2k,AF=BC=3k,由AF∥BC可得△APF∽△DPB,然后根据相似三角形的性质就可求出$\frac{AP}{PD}$的值;
解决问题:(1)过点A作AF∥DB,交BE的延长线于点F,设DC=k,由DC:BC=1:2得BC=2k,DB=DC+BC=3k.易证△AEF≌△CEB,则有EF=BE,AF=BC=2k.易证△AFP∽△DBP,然后根据相似三角形的性质就可求出$\frac{AP}{PD}$的值;
(2)当CD=2时,可依次求出BC、AC、EC、EB、EF、BF的值,然后根据$\frac{FP}{BP}$的值求出$\frac{BF}{BP}$,就可求出BP的值.

解答 解:$\frac{AP}{PD}$的值为$\frac{3}{2}$.
提示:易证△AEF≌△CEB,则有AF=BC.
设CD=k,则DB=2k,AF=BC=3k,
由AF∥BC可得△APF∽△DPB,
即可得到$\frac{AP}{PD}$=$\frac{AF}{BD}$=$\frac{3}{2}$.
故答案为:$\frac{3}{2}$;

解决问题:
(1)过点A作AF∥DB,交BE的延长线于点F,如图,
设DC=k,由DC:BC=1:2得BC=2k,DB=DC+BC=3k.
∵E是AC中点,
∴AE=CE.
∵AF∥DB,
∴∠F=∠1.
在△AEF和△CEB中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠F=∠1}\\{∠2=∠3}\\{AE=CE}\end{array}\right.$,
∴△AEF≌△CEB,
∴EF=BE,AF=BC=2k.
∵AF∥DB,
∴△AFP∽△DBP,
∴$\frac{AP}{DP}$=$\frac{FP}{BP}$=$\frac{AF}{DB}$=$\frac{2k}{3k}$=$\frac{2}{3}$.
∴$\frac{AP}{PD}$的值为$\frac{2}{3}$;

(2)当CD=2时,BC=4,AC=6,
∴EC=$\frac{1}{2}$AC=3,EB=$\sqrt{E{C}^{2}+B{C}^{2}}$=5,
∴EF=BE=5,BF=10.
∵$\frac{FP}{BP}$=$\frac{2}{3}$(已证),
∴$\frac{BF}{BP}$=$\frac{5}{3}$,
∴BP=$\frac{3}{5}$BF=$\frac{3}{5}$×10=6.
故答案为6.

点评 本题主要考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,结合中点,作平行线构造全等三角形是解决本题的关键.

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