试题

题目:
(2005·上海)在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,O是边AC上的一个动点,以点O为圆青果学院心作半圆,与边AB相切于点D,交线段OC于点E,作EP⊥ED,交射线AB于点P,交射线CB于点F.
(1)如图,求证:△ADE∽△AEP;
(2)设OA=x,AP=y,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;
(3)当BF=1时,求线段AP的长.
答案
青果学院(1)证明:连接OD,
∵AP切半圆于D,∠ODA=∠PED=90°,
又∵OD=OE,
∴∠ODE=∠OED,
∴∠ADE=∠ODE+∠ODA,
∠AEP=∠OED+∠PED,
∴∠ADE=∠AEP,
又∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△AEP;

(2)解:∵△AOD∽△ACB,
0A
CA
=
OD
CB
=
AD
AB

∵AB=4,BC=3,∠ABC=90°,
∴根据勾股定理,得AC=
AB2+BC2
=5,
∴OD=
3
5
OA,AD=
4
5
OA,
∵△ADE∽△AEP,
AE
AP
=
AD
AE
=
DE
EP

∵AP=y,OA=x,AE=OE+OA=OD+OA=
8
5
OA,
AE
AP
=
AD
AE
=
4
5
OA
8
5
OA
=
1
2

则y=
16
5
x(0<x≤
25
8
);

(3)解:情况1:y=
16
5
x,BP=4-AP=4-
16
5
x

∵△PBF∽△PED,
BF
BP
=
ED
EP

又∵△ADE∽△AEP,
ED
EP
=
AE
AP

BF
BP
=
AE
AP

1
4-
16
5
x
=
8
5
x
16
5
x

解得:x=
5
8

∴AP=
16
5
x=2

情况2:如图,半圆O的半径R较大时,EP交AB延长线于点P,P在B上方;交BC于点F,F在BC之间:
CF=BC-BF=3-1=2,青果学院
过点E作EG⊥BC,
则△CGE∽△CBA,
EG
AB
=
CG
BC
=
CE
AC
=
2
5

解得,EG=
8
5
,CG=
6
5

FG=FC-CG=2-
6
5
=
4
5

PB:EG=FB:FG,
PB=
8
5
÷
4
5
=2,
AP=AB+PB=4+2=6.
故线段AP的长为2或6.
青果学院(1)证明:连接OD,
∵AP切半圆于D,∠ODA=∠PED=90°,
又∵OD=OE,
∴∠ODE=∠OED,
∴∠ADE=∠ODE+∠ODA,
∠AEP=∠OED+∠PED,
∴∠ADE=∠AEP,
又∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△AEP;

(2)解:∵△AOD∽△ACB,
0A
CA
=
OD
CB
=
AD
AB

∵AB=4,BC=3,∠ABC=90°,
∴根据勾股定理,得AC=
AB2+BC2
=5,
∴OD=
3
5
OA,AD=
4
5
OA,
∵△ADE∽△AEP,
AE
AP
=
AD
AE
=
DE
EP

∵AP=y,OA=x,AE=OE+OA=OD+OA=
8
5
OA,
AE
AP
=
AD
AE
=
4
5
OA
8
5
OA
=
1
2

则y=
16
5
x(0<x≤
25
8
);

(3)解:情况1:y=
16
5
x,BP=4-AP=4-
16
5
x

∵△PBF∽△PED,
BF
BP
=
ED
EP

又∵△ADE∽△AEP,
ED
EP
=
AE
AP

BF
BP
=
AE
AP

1
4-
16
5
x
=
8
5
x
16
5
x

解得:x=
5
8

∴AP=
16
5
x=2

情况2:如图,半圆O的半径R较大时,EP交AB延长线于点P,P在B上方;交BC于点F,F在BC之间:
CF=BC-BF=3-1=2,青果学院
过点E作EG⊥BC,
则△CGE∽△CBA,
EG
AB
=
CG
BC
=
CE
AC
=
2
5

解得,EG=
8
5
,CG=
6
5

FG=FC-CG=2-
6
5
=
4
5

PB:EG=FB:FG,
PB=
8
5
÷
4
5
=2,
AP=AB+PB=4+2=6.
故线段AP的长为2或6.
考点梳理
切线的性质;根据实际问题列一次函数关系式;相似三角形的判定与性质.
(1)证△ADE∽△AEP,需找出两组对应相等的角.连接OD,根据切线的性质,可得出∠ODA=90°,而∠ODE=∠OED,因此∠ADE和∠AEP都是90°加上一个等角,因此∠AEP=∠ADE;再加上两三角形的公共角∠A,即可证得两三角形相似;
(2)由△AOD∽△ACB,可得OD=
3
5
OA,AD=
4
5
OA;又由△ADE∽△AEP,可得y=
16
5
x;
(3)由△PBF∽△PED和△ADE∽△AEP,得
BF
BP
=
AE
AP
;再将y=
16
5
x
,BP=4-AP=4-
16
5
x
代入,即可求得AP的长.
本题考查了相似三角形的性质,圆的切线性质、一次函数的应用,以及分类讨论的数学思想;其中由相似三角形的性质得出比例式是解题关键.注意:求相似比不仅要认准对应边,还需注意两个三角形的先后次序.此题还是一个综合性很强的题目,难度很大,有利于培养同学们钻研和探索问题的能力.
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