题目内容

4.如图,A、B(0,2)两点关于x轴对称,点P为x轴正半轴上任意一点.点C在线段PB上,AC交x轴于点M,CD平分∠ACB交x轴于点D.
(1)如图,若CB=CM,连BD.求证:BD=MD;
(2)在(1)的条件下,连接AD,若点N在线段AM上(不含A、M点)运动,且NE⊥PD于E,NF⊥AD于F.则在N点运动的过程中,NE+NF的值是否发生变化?若不变,请证明求值;若变化,请求出变化范围.
(3)若点C在线段PB(不含P、B两点)运动,其余条件不变,OH∥CD分别交AC、PB于G,H,在C点的运动过程中,$\frac{AC-BH}{CG}$的值是否发生变化?若不变,证明并求值;若变化,请求出变化范围.

分析 (1)直接判断△DCB≌△DCM即可得出结论;
(2)由对称得出BD=AD,结合(1)的结论得出AD=DM,最后用面积公式即可得出结论;
(3)先用△BCQ∽△BHO,得出$\frac{BC}{BH}=\frac{BQ}{BO}$①,再用角平分线定理得出$\frac{BC}{AC}=\frac{BQ}{AQ}$②,再用平行线分线段成比例定理即可得出$\frac{CG}{AC}=\frac{OQ}{AQ}$④,进而用这三个比例式即可得出结论.

解答 解:(1)如图1,连接BD,
∵CD平分∠ACB交x轴于点D,
∴∠DCB=∠DCM,
在△DCB和△DCM中,$\left\{\begin{array}{l}{CB=CM}\\{∠DCB=∠DCM}\\{CD=CD}\end{array}\right.$,
∴△DCB≌△DCM,
∴BD=MD,
(2)NE+NF的值是不发生变化,
理由:如图2,连接BD,DN,
∵A、B(0,2)两点关于x轴对称,
∴BD=AD,
由(1)知,BD=MD,
∴AD=MD,
∵NE⊥PD于E,NF⊥AD于F,
∴S△ADM=S△DMN+S△DAN=$\frac{1}{2}$DM•NE+$\frac{1}{2}$AD•NF=$\frac{1}{2}$DM•NE+$\frac{1}{2}$DM•NF=$\frac{1}{2}$DM•(NE+NF),
∵OA⊥DM.
∴S△ADM=$\frac{1}{2}$DM•OA,
∴$\frac{1}{2}$DM•(NE+NF)=$\frac{1}{2}$DM•OA,
∴NE+NF=OA,
∵B(0,2),
∴OB=2,
∵A、B(0,2)两点关于x轴对称,
∴OA=OB=2,
∴NE+NF=2.
即:NE+NF是定值,为2;
(3)$\frac{AC-BH}{CG}$的值是不发生变化,
理由:如图3,,∵A、B(0,2)两点关于x轴对称,
∴OA=OB=2,
∵OH∥CD,
∴△BCQ∽△BHO,
∴$\frac{BC}{BH}=\frac{BQ}{BO}$①
∵CD平分∠ACB交x轴于点D.
∴$\frac{BC}{AC}=\frac{BQ}{AQ}$②,
∴②÷①得,$\frac{BH}{AC}=\frac{BO}{AQ}$③,
∵OH∥CD,
∴$\frac{CG}{AC}=\frac{OQ}{AQ}$④,
∴③÷④得,$\frac{BH}{CG}=\frac{BO}{OQ}$⑤,
∴$\frac{AC-BH}{CG}$=$\frac{AC}{CG}-\frac{BH}{CG}$=$\frac{AQ}{OQ}$-$\frac{BO}{OQ}$=$\frac{AQ-BO}{OQ}$=$\frac{OA+OQ-BO}{OQ}$=1.
即:$\frac{AC-BH}{CG}$的值是定值,为1.

点评 此题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,轴对称,平行线分线段成比例定理,相似三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,解本题的关键是得出比例式,几个比例的处理得出结论是解本题的难点.

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