在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,AB=4,AD=5,CD=5.E为底边BC上一点,以点E为圆心,BE为半径画⊙E交线段DE于点F.(1)如图,当点F在线段D

发布时间:2020-08-05 12:34:10

在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,AB=4,AD=5,CD=5.E为底边BC上一点,以点E为圆心,BE为半径画⊙E交线段DE于点F.
(1)如图,当点F在线段DE上时,设BE=x,DF=y,试建立y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)当以CD为直径的⊙O与⊙E相切时,求x的值;
(3)连接AF、BF,当△ABF是以AF为腰的等腰三角形时,求x的值.

网友回答

解:(1)如图1,过点D作DG⊥BC于点G.
可得DG=AB=4,BG=AD,GC=3,BC=8,EG=5-x;
在Rt△DEG中,
∴DE2=EG2+DG2,即(x+y)2=42+(5-x)2;
∴y=(负值舍去)
定义域:0<x≤4.1;

(2)设CD的中点O,连接EO,过点O作OH⊥BC于点H.
OC=,OH=2,HC=,EH=8-x-;
①⊙O与⊙E外切时,OE=x+
在Rt△OEH中,OE2=OH2+EH2,
∴22+(8-x-)2=(x+)2
∴4+x2-13x+=x2+5x+,
∴18x=40,
化简并解得x=;
②⊙O与⊙E内切时,OE=|x-|
在Rt△OEH中,OE2=OH2+EH2,
∴22+(8-x-)2=(x-)2,
∴4+x2-13x+=x2-5x+,
∴8x=40,
化简并解得x=5;
综上所述,当⊙O与⊙D相切时,x=5或;

(3)如图2,连接AF,AE,
当AF=AB=4时,由BE=EF,AE=AE,有△ABE和△AEF全等,
∴∠AFE=∠ABE=90°,即AF⊥DE
在Rt△AFD中,DF==3;
由y==3,解得x=2;
如图3,当FA=FB时,过点F作QF⊥AB于点Q,有AQ=BQ,且AD∥BC∥FQ,
∴DF=EF,=x,x=(负值舍去);
综上所述,当△ABF是以AF为腰的等腰三角形时,
x=2或.

解析分析:(1)想要建立线段与线段之间的函数关系式,就要想办法将这些线段构造在一个图形中,故我们可过点D作DG⊥BC交点G,利用圆与直线的位置关系和勾股定理,即可容易的得出函数关系式.
(2)本题主要是分情况来讨论,①是外切;②是内切;分别根据各相切之间的关系及函数关系式即可得出x的值.
(3)这一问主要是利用数据线的全等、勾股定理以及以求得的函数关系式来进行解答.

点评:本题综合考查了学生对梯形和圆之间的位置关系,利用切线的性质和函数关系式,以及合理的辅助线,方可对本题有一个完善的解答,本题具有一定的难度,属于压轴性题目,望同学们多加练习和总结.
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