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问题在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点E在直线BC上(B,C除外),分别经过点E和点B作AE和AB的垂线,两条垂线交于点F,研究AE和EF的数量关系.探究发现某数学兴趣小组在探究AE,EF的关
题目详情
【问题】
在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点E在直线BC上(B,C除外),分别经过点E和点B作AE和AB的垂线,两条垂线交于点F,研究AE和EF的数量关系.
【探究发现】
某数学兴趣小组在探究AE,EF的关系时,运用“从特殊到一般”的数学思想,他们发现当点E是BC的中点时,只需要取AC边的中点G(如图1),通过推理证明就可以得到AE和EF的数量关系,请你按照这种思路直接写出AE和EF的数量关系;
【数学思考】
那么当点E是直线BC上(B,C除外)(其它条件不变),上面得到的结论是否仍然成立呢?请你从“点E在线段BC上”;“点E在线段BC的延长线”;“点E在线段BC的反向延长线上”三种情况中,任选一种情况,在图2中画出图形,并证明你的结论;
【拓展应用】
当点E在线段CB的延长线上时,若BE=nBC(0<n<1),请直接写出S△ABC:S△AEF的值.
![作业搜](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/27/1532704655-5868.jpg)
在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点E在直线BC上(B,C除外),分别经过点E和点B作AE和AB的垂线,两条垂线交于点F,研究AE和EF的数量关系.
【探究发现】
某数学兴趣小组在探究AE,EF的关系时,运用“从特殊到一般”的数学思想,他们发现当点E是BC的中点时,只需要取AC边的中点G(如图1),通过推理证明就可以得到AE和EF的数量关系,请你按照这种思路直接写出AE和EF的数量关系;
【数学思考】
那么当点E是直线BC上(B,C除外)(其它条件不变),上面得到的结论是否仍然成立呢?请你从“点E在线段BC上”;“点E在线段BC的延长线”;“点E在线段BC的反向延长线上”三种情况中,任选一种情况,在图2中画出图形,并证明你的结论;
【拓展应用】
当点E在线段CB的延长线上时,若BE=nBC(0<n<1),请直接写出S△ABC:S△AEF的值.
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▼优质解答
答案和解析
【探究发现】:相等;
【数学思考】![作业搜](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/27/1532704655-8868.jpg)
证明:如图2,点E在线段BC上,
在AC上截取CG=CE,连接GE,
∵∠ACB=90°,
∴∠CGE=∠CEG=45°,
∵AE⊥EF,AB⊥BF,
∴∠AEF=∠ABF=∠ACB=90°,
∴∠FEB+∠AEF=∠AEB=∠EAC+∠ACB.
∴∠FEB=∠EAC.
∵CA=CB,![作业搜](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/27/1532704655-5471.jpg)
∴AG=BE,∠CBA=∠CAB=45°.
∴∠AGE=∠EBF=135°.
在△AGE和△EBF中,
,
∴△AGE≌△EBF.
∴AE=EF;
【拓展应用】
设BC=1,则BE=n,
AE2=AC2+CE2=1+(n+1)2=n2+2n+2,
∵△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
∴△ABC的面积=
BC2,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴△AEF的面积
AE2,
∴S△ABC:S△AEF=
=
,
∴S△ABC:S△AEF=1:(n2+2n+2).
【探究发现】:相等;
【数学思考】
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证明:如图2,点E在线段BC上,
在AC上截取CG=CE,连接GE,
∵∠ACB=90°,
∴∠CGE=∠CEG=45°,
∵AE⊥EF,AB⊥BF,
∴∠AEF=∠ABF=∠ACB=90°,
∴∠FEB+∠AEF=∠AEB=∠EAC+∠ACB.
∴∠FEB=∠EAC.
∵CA=CB,
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∴AG=BE,∠CBA=∠CAB=45°.
∴∠AGE=∠EBF=135°.
在△AGE和△EBF中,
|
∴△AGE≌△EBF.
∴AE=EF;
【拓展应用】
设BC=1,则BE=n,
AE2=AC2+CE2=1+(n+1)2=n2+2n+2,
∵△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
∴△ABC的面积=
1 |
2 |
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴△AEF的面积
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∴S△ABC:S△AEF=
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1 |
n2+2n+2 |
∴S△ABC:S△AEF=1:(n2+2n+2).
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