已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,tan∠ABC=,AB=5,D是线段AB上的一点(与点A、B不重合),直线DP⊥AB,与线段AC相交于点Q,与射线BC相交于点P,E是AQ的中点,线段ED的延长线与线段CB的延长线相交于点F.
(1)求证:△FBD∽△FDP;
(2)求BF:BP的值;
(3)若⊙A与直线BC相切,⊙B的半径等于线段BF的长,设BD=x,当⊙A与⊙B相切时,请求出x的值.
网友回答
(1)证明:∵∠ACB=∠PDB=90°,∠ABC=∠PBD,
∴∠A=∠BPD,
又∵∠ADQ=90°,E是AQ的中点,
∴AE=EQ=DE,
∴∠A=∠ADE,
而∠FDB=∠ADE,
∴∠FDB=∠FPD,
而∠DFB=∠PFD
∴△FBD∽△FDP;
(2)解:∵∠PDB=90°,
∴tan∠DBP==,
∵△FBD∽△FDP,
∴S△FBD:S△FDP=2=,
∴S△FDB:S△DBP=9:7,
∴BF:BP=9:7;
(3)解:过C作CD′⊥AB,如图
∵tan∠ABC=,AB=5,
∴BC=3,AC=4,
∴CD′==,
在Rt△BCD′中,BD′==,
∴<x<5;
∴DP=x,BP=x,
∴BF=?x=x,
当⊙A与⊙B外切时,
∴BF+AC=AB,即x+4=5,解得x=,而<,则Q点不在线段AC上,不合题意舍去;
当⊙A与⊙B内切时,
∴BF-AC=AB,即x-4=5,解得x=,
综上所述,x=.
解析分析:(1)根据等角的余角相等得∠A=∠BPD,又DE为直角三角形ADQ斜边上的中线,则AE=EQ=DE,∠A=∠ADE,而∠FDB=∠ADE,易得∠FDB=∠FPD,根据三角形相似的判定定理即可得到结论;
(2)由tan∠DBP==,根据三角形相似的性质定理得到S△FBD:S△FDP=2=,则有S△FDB:S△DBP=9:7,再根据三角形的面积公式即可得到BF:BP=9:7;
(3)过C作CD′⊥AB,由tan∠ABC=,AB=5,易得BC=3,AC=4,利用等积法求得CD′==,根据勾股定理可计算出BD′,即得到x的取值范围:∴<x<5;然后根据两圆相切的性质得到BF+AC=AB或BF-AC=AB,再分别计算出x,得到满足条件的x的值即可.
点评:本题考查了三角形相似的判定与性质:有两个角对应相等的两三角形相似;相似三角形面积的比等于相似比的平方.也考查了解直角三角形以及相切两圆的性质.