如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=BC=4,AD=2.点M为边BC的中点,以M为顶点作∠EMF=∠B,射线ME交边AB于点E,射线MF交边CD于点F,连

发布时间:2020-08-11 20:51:27

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=BC=4,AD=2.点M为边BC的中点,以M为顶点作∠EMF=∠B,射线ME交边AB于点E,射线MF交边CD于点F,连接EF.
(1)指出图中所有与△BEM相似的三角形,并加以证明;
(2)设BE=x,CF=y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)如果△BEM是以BM为腰的等腰三角形,求EF的长.

网友回答

解:(1)△CMF∽△BEM,△MEF∽△BEM,
证明如下:
在梯形ABCD中,
∵AD∥BC,AB=CD,∴∠B=∠C,
又∵∠EMF+∠FMC=∠B+∠BEM,∠EMF=∠B,
∴∠FMC=∠BEM,
∴△CMF∽△BEM,
∴,
又∵CM=BM,
∵∠EMF=∠B,∴△MEF∽△BEM,

(2)∵△CMF∽△BEM,∴,
∵BM=CM=2,∴,
∴所求函数的解析式为,定义域为1≤x≤4,

(3)(i)当BM=BE=2时,
由△BEM∽△CMF,得CF=MC=2,
而AB=CD=4,∴AE=BE=CF=DF=2,
∴EF为梯形的中位线,
∴EF=,
(ii)当BM=EM=2时,作EG⊥BC,垂足为G,
设BE=x,由题意,得BG=,GM=,
∵BE2-BG2=EM2-GM2,
即,
∴x=1或x=0(不符合题意,舍去),
∴BE=1,
由△BEM∽△MEF,得,即,
∴EF=4,
综上所述,△BEM是以BM为腰的等腰三角形时,EF的长为3或4.
解析分析:(1)由已知∠EMF=∠B,利用外角的性质证明∠CMF=∠BEM,由等腰三角形的性质,得∠B=∠C,证明△BME∽△CFM;再利用相似比及∠EMF=∠B,证明△BME∽△MEF;
(2)根据△CMF∽△BEM得,然后代入关于x和y的关系式,由(3)可求出BE的最小值,再根据AB=4即可求出BE的最大长度为4.
(3)当△BME是以BM为腰的等腰三角形时,①若BE=BM=2,同理CM=CF=2,可知E、F分别是AB、DC的中点,由梯形中位线定理求解,②若BM=ME=2,过M作MH⊥BE于H,过A作AG⊥BC于G,利用相似比求解.

点评:本题考查了相似三角形的判定与性质,等腰梯形的性质.关键是等腰梯形的两底角相等,利用外角的性质得出角的相等关系,证明三角形相似.
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