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“如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.”这里,根据已学...

如图1,在RtABC中,∠ACB90°CDAB于点D这里,根据已学的相似三角形的知识,易证:.在图1这个基本图形的基础上,继续添加条件如图2,点E是直线AC上一动点,连接DE,过点DFDED,交直线BC于点F,设

1)探究发现:如图②,若mn,点E在线段AC上,则     

2)数学思考:

①如图3,若点E在线段AC上,则     (用含mn的代数式表示);

②当点E在直线AC上运动时,①中的结论是否仍然成立?请仅就图4的情形给出证明;

3)拓展应用:若ACBC2DF4,请直接写出CE的长.

 

(1)1;(2)①;②成立,理由见解析;(3)CE=2或CE= 【解析】 (1)先用等量代换判断出∠ADE=∠CDF,∠A=∠DCB,得到△ADE∽△CDF,再判断出△ADC∽△CDB即可. (2)方法和(1)一样,先用等量代换判断出∠ADE=∠CDF,∠A=∠DCB,得到△ADE∽△CDF,再判断出△ADC∽△CDB即可. (3)由(2)的结论得出△ADE∽△CDF,判断出CF=2AE,求出EF,再利用勾股定理,分三种情形分别求解即可. (1)当m=n时,即:BC=AC, ∵∠ACB=90°, ∴∠A+∠ABC=90°, ∵CD⊥AB, ∴∠DCB+∠ABC=90°, ∴∠A=∠DCB, ∵∠FDE=∠ADC=90°, ∴∠FDE﹣∠CDE=∠ADC﹣∠CDE, 即∠ADE=∠CDF, ∴△ADE∽△CDF, ∴=, ∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°, ∴△ADC∽△CDB, ∴==1, ∴=1, 故答案为1. (2)①∵∠ACB=90°, ∴∠A+∠ABC=90°, ∵CD⊥AB, ∴∠DCB+∠ABC=90°, ∴∠A=∠DCB, ∵∠FDE=∠ADC=90°, ∴∠FDE﹣∠CDE=∠ADC﹣∠CDE, 即∠ADE=∠CDF, ∴△ADE∽△CDF, ∴=, ∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°, ∴△ADC∽△CDB, ∴==, ∴=, 故答案为. ②成立.如图, ∵∠ACB=90°, ∴∠A+∠ABC=90°, 又∵CD⊥AB, ∴∠DCB+∠ABC=90°, ∴∠A=∠DCB, ∵∠FDE=∠ADC=90°, ∴∠FDE+∠CDE=∠ADC+∠CDE, 即∠ADE=∠CDF, ∴△ADE∽△CDF, ∴=, ∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°, ∴△ADC∽△CDB, ∴==, ∴=. (3)由(2)有,△ADE∽△CDF, ∵==, ∴===, ∴CF=2AE, 在Rt△DEF中,DE=2,DF=4, ∴EF===2, ①当E在线段AC上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2(AC﹣CE)=2(﹣CE),EF=2, 根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2, ∴CE2+[2(﹣CE)]2=40 ∴CE=2,或CE=﹣(舍去) 而AC=<CE, ∴此种情况不存在, ②当E在AC延长线上时, 在Rt△CEF中,CF=2AE=2(AC+CE)=2(+CE),EF=2, 根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2, ∴CE2+[2(+CE)]2=40, ∴CE=,或CE=﹣2(舍), ③如图4﹣1,当点E在CA延长线上时, CF=2AE=2(CE﹣AC)=2(CE﹣),EF=2, 根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2, ∴CE2+[2(CE﹣)]2=40, ∴CE=2,或CE=﹣(舍) 即:CE=2或CE=.
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