例 2014年上海市松江区中考模拟第25题
在△ABC中,AC=25,AB=35,tanA=
4,点D为AC边上的一点,且AD=5,点E、3F为边AB上的动点(点F在点E的左边),且∠EDF=∠A.设AE=x,AF=y.
(1)如图1,当DF⊥AB时,求AE的长;
(2)如图2,求y关于x的函数关系式,并写出函数的定义域; (3)连结CE,当△DEC与△ADF相似时,求x的值.
图1 图2
动感体验
请打开几何画板文件名“14松江25”,拖动点E运动,观察角度的度量值,可以体验到,∠CDE与∠AFD保持相等,△DEC与△ADF相似存在三种情况.
请打开超级画板文件名“14松江25”,可以体验到,.
思路点拨
1.当DF⊥AB时,△ADE是直角三角形.
2.因为∠EDF=∠A,∠AED公用,所以△EAD与△EDF保持相似,因此可以得到y关于x的关系式.
3.探究△DEC与△ADF相似,最关键的一步是寻找一组对应角相等.
满分解答
(1)如图3,当DF⊥AB时,由于∠EDF=∠A,所以∠ADE=90°. 在Rt△ADE中,AD=5,tanA=
4525,所以AE=AD=. 333
图3 图4 图5
(2)如图4,作DH⊥AB,垂足为H. 在Rt△ADH中,AD=5,tanA=
4,所以AH=3,DH=4. 3在Rt△EDH中,DH=4,EH=x-3,
所以ED2=DH2+EH2=42+(x-3)2=x2-6x+25.
如图5,在△EAD与△EDF中,已知∠A=∠EDF,又因为∠AED公用,
所以△EAD∽△EDF.由此可得ED2=EA·EF,即x2-6x+25=x(x-y).
整理,得y?6x?2525.定义域是≤x≤35. x6(3)在△DEC与△ADF中,总保持∠CDE=∠AFD,这是因为:
∠CDF=∠CDE+∠EDF,∠CDF=∠AFD+∠A,而已知∠EDF=∠A, 所以∠CDE=∠AFD.
因此△DEC与△ADF相似,存在两种可能:
①如图6,当∠CED=∠A时,又已知∠A=∠EDF, 所以∠CED=∠EDF.因此DF//CE.
所以
AFAD6x?251y1,即?.解方程??, 2AEACx5x5得x=25(如图6),或x=5(如图7).
图6 图7
②如图8,当∠ECD=∠A时,那么EA=EC,点E在AC的垂直平分线上. 如图9,作CM⊥AC于M,在Rt△AEM中,AM=
412525,tanA=,所以x?AE?.
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图8 图9
考点伸展
第(3)题我首先想到的方法是:因为∠CDE=∠AFD,根据对应边成比例,分和
DEFA?DCFDDEFD两种情况列方程.但是因为运算太繁琐而放弃了. ?DCFA在4条线段中,已知FA=y,DC=20,DE?x2?6x?25,FD?你试试解这两个方程.
y2?6y?25.