试题

题目:
(2011·包头)如图,已知∠ABC=90°,AB=BC.直线l与以BC为直径的圆O相切于点C.点F是圆O上异于B、C青果学院的动点,直线BF与l相交于点E,过点F作AF的垂线交直线BC与点D.
(1)如果BE=15,CE=9,求EF的长;
(2)证明:①△CDF∽△BAF;②CD=CE;
(3)探求动点F在什么位置时,相应的点D位于线段BC的延长线上,且使BC=
3
CD,请说明你的理由.
答案
(1)解:∵直线l与以BC为直径的圆O相切于点C.
∴∠BCE=90°,
又∵BC为直径,
∴∠BFC=∠CFE=90°,
∵∠FEC=∠CEB,
∴△CEF∽△BEC,
CE
BE
=
EF
CE
青果学院
∵BE=15,CE=9,
即:
9
15
=
EF
9

解得:EF=
27
5


(2)证明:①∵∠FCD+∠FBC=90°,∠ABF+∠FBC=90°,
∴∠ABF=∠FCD,
同理:∠AFB=∠CFD,
∴△CDF∽△BAF;
②∵△CDF∽△BAF,
CF
BF
=
CD
BA

又∵∠FCE=∠CBF,∠BFC=∠CFE=90°,
∴△CEF∽△BCF,
CF
BF
=
CE
BC

CD
BA
=
CE
BC

又∵AB=BC,
∴CE=CD;
青果学院
(3)解:∵CE=CD,
∴BC=
3
CD=
3
CE,
在Rt△BCE中,tan∠CBE=
CE
BC
=
1
3

∴∠CBE=30°,
CF
为60°,
∴F在直径BC下方的圆弧上,且
BF
=
2
3
BC

(1)解:∵直线l与以BC为直径的圆O相切于点C.
∴∠BCE=90°,
又∵BC为直径,
∴∠BFC=∠CFE=90°,
∵∠FEC=∠CEB,
∴△CEF∽△BEC,
CE
BE
=
EF
CE
青果学院
∵BE=15,CE=9,
即:
9
15
=
EF
9

解得:EF=
27
5


(2)证明:①∵∠FCD+∠FBC=90°,∠ABF+∠FBC=90°,
∴∠ABF=∠FCD,
同理:∠AFB=∠CFD,
∴△CDF∽△BAF;
②∵△CDF∽△BAF,
CF
BF
=
CD
BA

又∵∠FCE=∠CBF,∠BFC=∠CFE=90°,
∴△CEF∽△BCF,
CF
BF
=
CE
BC

CD
BA
=
CE
BC

又∵AB=BC,
∴CE=CD;
青果学院
(3)解:∵CE=CD,
∴BC=
3
CD=
3
CE,
在Rt△BCE中,tan∠CBE=
CE
BC
=
1
3

∴∠CBE=30°,
CF
为60°,
∴F在直径BC下方的圆弧上,且
BF
=
2
3
BC
考点梳理
相似三角形的判定与性质;勾股定理;圆周角定理;切线的性质;解直角三角形.
(1)由直线l与以BC为直径的圆O相切于点C,即可得∠BCE=90°,∠BFC=∠CFE=90°,则可证得△CEF∽△BEC,然后根据相似三角形的对应边成比例,即可求得EF的长;
(2)①由∠FCD+∠FBC=90°,∠ABF+∠FBC=90°,根据同角的余角相等,即可得∠ABF=∠FCD,同理可得∠AFB=∠CFD,则可证得△CDF∽△BAF;
②由△CDF∽△BAF与△CEF∽△BCF,根据相似三角形的对应边成比例,易证得
CD
BA
=
CE
BC
,又由AB=BC,即可证得CD=CE;
(3)由CE=CD,可得BC=
3
CD=
3
CE,然后在Rt△BCE中,求得tan∠CBE的值,即可求得∠CBE的度数,则可得F在⊙O的下半圆上,且
BF
=
2
3
BC
此题考查了相似三角形的判定与性质,圆的切线的性质,圆周角的性质以及三角函数的性质等知识.此题综合性很强,解题的关键是方程思想与数形结合思想的应用.
几何综合题;压轴题.
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