如图,正方形ABCD中,AB=1,点P是射线DA上的一动点,DE⊥CP,垂足为E,EF⊥BE与射线DC交于点F,
(1)若点P在边DA上(与点D、点A不重合).
①求证:△DEF∽△CEB,
②设AP=x,DF=y,求y与x的函数关系式,并写出函数定义域;
(2)当S△BEC=4S△EFC时,求AP的长.
网友回答
解:(1)①∵∠DEC=∠FEB=90°,∴∠DEF=∠BEC;
∵∠EDF+∠DCP=∠BCE+∠DCP=90°,
∴∠EDF=∠BCE,∴△DEF∽△CEB.
②∵Rt△PDC中,DE⊥CP,∴∠CDP=∠CED=90°,
∴△DEC∽△PDC,∴;
∵△DEF∽△CEB,
∴,且BC=DC,
∴,∴PD=DF;
∵AP=x,DF=y,∴PD=1-x,∴y=1-x(0<x<1).
(2)∵△DEF∽△CEB,∴(1),
∵(2),∴(1)÷(2)得;
又∵S△BEC=4S△EFC,∴;
当P点在边DA上时,
有,解得,
当P点在边DA的延长线上时,,解得.
∴AP=.
解析分析:(1)①由于∠DEC、∠FEB都是直角,那么∠DEF、∠CEB为同角的余角,由此可得∠DEF=∠CEB,同理可证得∠EDF=∠BCE,由此得证.
②此题可通过两步相似,即△DEC∽△PDC和△DEF∽△CEB,来证得PD=DF,从而求得y、x的函数关系式.
(2)由于△DEF、CEF同高,那么它们的面积比等于相似比,即DF:CF;而△DEF与△BEC相似,它们的面积比为:DF2:BC2,联立两式即可求得S△BEC与S△EFC的面积比的表达式,已知了两者的比例关系,联立(1)②的函数解析式即可求得x的值,即AP的长.(要注意的是,在表示DF长时,要分PD在线段DA上和DA延长线上两种情况)
点评:此题主要考查了正方形的性质以及相似三角形的判定和性质,难度较大,注意(2)题中分类讨论思想的运用.