试题

题目:
青果学院(2010·闸北区一模)如图,在边长为1的正方形ABCD中,点E在边BC上(与端点不重合),点F在射线DC上.
(1)若AF=AE,并设CE=x,△AEF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(2)当CE的长度为何值时,△AEF和△ECF相似?
(3)若CE=
1
4
,延长FE与直线AB交于点G,当CF的长度为何值时,△EAG是等腰三角形?
答案
解:(1)在Rt△ABE和Rt△ADF中,∵AB=AD,AE=AF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF,(2分)
∴BE=DF=1-x,
∴y=SABCD-S△ABE-S△ADF-S△CEF,(1分)
y=12-
1
2
·1·(1-x)-
1
2
·1·(1-x)-
1
2
x2

y=-
1
2
x2+x
(0<x<1).(2分)

(2)①若∠AEF=90°,∵△AEF∽△ECF,
∴∠FAE=∠FEC=∠EAB,∴△ECF∽△ABE,
AE
EC
=
EF
CF
EF
CF
=
AE
BE

AE
EC
=
AE
BE
,∴CE=BE=
1
2
;(3分)
②当∠AFE=90°,同理可得CF=FD=
1
2

CE
CF
=
FD
AD
,∴CE=
1
4
.(2分)

(3)①当AE=GE时,得:AB=BG=1,
CF
BG
=
CE
BE
CE=
1
4

CF
1
=
1
3
,∴CF=
1
3
;(1分)
②当AE=AG时,∵CE=
1
4
,∴AG=AE=
5
4

CF
BG
=
CE
BE
,∴
CF
5
4
-1
=
1
3
,∴CF=
1
12
;(1分)
③当AG=EG时,∵CE=
1
4
,∴BG=3CF,EG2=BE2+GB2
(1-3CF)2=(
3
4
)2+(3CF)2
,∴CF=
7
96
;(1分)
④当AG=AE时,∵CE=
1
4
,∴AG=AE=
5
4

CF
BG
=
CE
BE
,∴
CF
5
4
+1
=
1
3

∴CF=
3
4
.(1分)
青果学院
解:(1)在Rt△ABE和Rt△ADF中,∵AB=AD,AE=AF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF,(2分)
∴BE=DF=1-x,
∴y=SABCD-S△ABE-S△ADF-S△CEF,(1分)
y=12-
1
2
·1·(1-x)-
1
2
·1·(1-x)-
1
2
x2

y=-
1
2
x2+x
(0<x<1).(2分)

(2)①若∠AEF=90°,∵△AEF∽△ECF,
∴∠FAE=∠FEC=∠EAB,∴△ECF∽△ABE,
AE
EC
=
EF
CF
EF
CF
=
AE
BE

AE
EC
=
AE
BE
,∴CE=BE=
1
2
;(3分)
②当∠AFE=90°,同理可得CF=FD=
1
2

CE
CF
=
FD
AD
,∴CE=
1
4
.(2分)

(3)①当AE=GE时,得:AB=BG=1,
CF
BG
=
CE
BE
CE=
1
4

CF
1
=
1
3
,∴CF=
1
3
;(1分)
②当AE=AG时,∵CE=
1
4
,∴AG=AE=
5
4

CF
BG
=
CE
BE
,∴
CF
5
4
-1
=
1
3
,∴CF=
1
12
;(1分)
③当AG=EG时,∵CE=
1
4
,∴BG=3CF,EG2=BE2+GB2
(1-3CF)2=(
3
4
)2+(3CF)2
,∴CF=
7
96
;(1分)
④当AG=AE时,∵CE=
1
4
,∴AG=AE=
5
4

CF
BG
=
CE
BE
,∴
CF
5
4
+1
=
1
3

∴CF=
3
4
.(1分)
青果学院
考点梳理
相似三角形的判定;直角三角形全等的判定;勾股定理;正方形的性质.
(1)由已知可得,AB=BC=CD=AD=1,CE=x,由图形得出y=SABCD-S△ABE-S△ADF-S△CEF,便可求出x与y的关系式.
(2)当△AEF和△ECF相似时,有两种情况:
①∠AEF=90°,△AEF∽△ECF;②∠AFE=90°,△AEF∽△FCE;
以①为例,若∠AEF=90°,可得到两组相似三角形:△AEF∽△ECF、△ECF∽△ABE,根据两个相似三角形所得比例线段,即可证得CE=BE(以
EF
CF
为中间量),由此可求得CE的长;
②的思路与①相同.
(3)此题应分作两种情况考虑:
一、当F在线段DC上时,可分两种情况:
①AE=EG,根据等腰三角形三线合一的性质知:AB=BG=1,易证得△FCE∽△BEG,根据CE的长,易得CE:BE=1:3,即BG=3CF,由此可求出CF的长;
②AE=AG,由于BE=
3
4
,AB=1,由勾股定理可求得AE=AG=
5
4
,即BG=
1
4
,然后按照①的方法即可求得CF的长;
二、当F在线段DC的延长线上时,可分两种情况:
①EG=AG,由①知BG=3CF,那么EG=AG=AB-BG=1-3CF,可用CF表示出BG、EG的长,然后在Rt△BGE中,利用勾股定理求出CF的值;
②AE=AG,方法与②相同,将①题的“AB=BG=1”换成“BG=AB+AG=1+
5
4
”即可.
此题主要考查了矩形的性质以及相似三角形的判定,难点在于需要分类讨论的情况较多,易造成漏解的状况.
综合题;分类讨论.
找相似题