例题:已知四边形ABCD中,E,F分别是AB、AD边上的点,DE与CF交于点G.
问题发现
(1)如图1,若四边形ABCD是矩形,且DE⊥CF于G,AB=m,AD=n.
填空:①DE:CF=();
②当矩形ABCD是正方形时,DE:CF=();
拓展探究
(2)如图2,若四边形ABCD是平行四边形,试探究,当∠B与∠EGC满足什么关系时,DE:CF=AD:CD成立?并证明你的结论;
解决问题
(3)如图3,若BA=BC=6,DA=DC=8,∠BAD=90°,DE⊥CF于G,请直接写出DE:CF的值.
解析:(1)①n/m,②1.
由题四边形ABCD是矩形,DE⊥CF,
∴∠ADE=∠DCF,
∠EAD=∠FDC=90°
∴Rt△AED∽Rt△DFC(直角三角形相似的判定),
∴DE:CF=AD:CD=n:m.
当四边形为正方形时,
DE:CF=n:m=1.
(2)当∠B+∠EGC=180°时,DE:CF=AD:CD成立.
证明:如图,在AD的延长线上取点M,连接CM,使CM=CF,
则,∠CMD=∠CFM,
∵AB∥CD,
∠A=∠CDM,
∵∠B+∠EGC=180°,
∴∠BEG+∠FCB=180°,
∵∠BEG+∠AED=180°,
∴∠AED=∠FCB.
∵∠CFM=∠FCB(平行线的性质),
∴∠CMD=∠AED,
∴△ADE∽△DCM,
∴DE:CM=AD:DC,
∴DE:CF=AD:CD.
(3)DE:CF=25:24.
分析:如图,连接BD,作CN⊥AD于N,CM⊥AB交AB的延长线于M,
设CN=x,
∵∠BAD=90°,∴∠A=∠M=∠CNA=90°,
∴四边形AMCN为矩形,
△BAD≌△BCD(SSS,不难证明自己思考一下).
△BCM∽△DCN,
∴CM:CN=BC:CD,
∴CM=(3/4)x.
由勾股定理BM^2+CM^2=BC^2得
x=192/25,
由△AED∽△NFC,得DE:CF=AD:CN=25/24.
附:3月11日比例线段应用参考答案
解析:由题,AE⊥BD,∠BAD=90°,∠ABE=∠DBA,
∴△BAE∽△BDA.
AB^2=BE·BD,
∵ED=3BE,
∴BE=3/2,
AE=3√3/2.
如图,作A点关于直线BD的对称点A,连接AD,PA,
AA=2AE=3√3,
∠BAE=30°(易证,因为30°所对的直角边等于斜边的一半),∴∠AAQ=30°,
∴AQ=AAcos30°=3√3×√3/2=9/2.
即PA+PQ=9/2.