思路分析:由于公共边BC,两对相似三角形的边比例值,相加显然是1。【简解】△CFE∽△CBA 得 EF/AB = CF/CB;
△BFE∽△BCD 得 EF/CD = BF/CB;两式相加得 EF/AB + EF/CD = CF/CB + BF/CB = 1。
EF = AB·CD/(AB + CD) = 90·60/(90+60)=36。
答案:36
思路分析:要求OC,但OC不在任何现存的三角形中,为此延长CD和FE交于G,连接OG,如下图,△DEG是等边三角形,OC可解。
【简解】延长CD和FE交于G,连接OG,如上图,∵ ∠GDE=∠GED=60°,
∴ △DEG是等边三角形,
∴ CG=4cm,∠CGO=30°,∴ OC=(4/3)√3。
答案:(4/3)√3
思路分析:实际是EF的长,由条件可知道菱形的边长是5,Rt△CMD的边长就可以确定了,为了计算EF,很自然过E作EH⊥CF,垂足H。到此,要直接算出EF还是有点难,为了简化计算,把它设为未知数,可解。
【简解】CD=CF=CM+FM=5,由勾股定理可得MD=3,如上图,过E作EH⊥CF,垂足H。
∵ ∠F=∠D
∴ Rt△EFH∽Rt△CDM,
设EF=5x,那么EH=CH=4x(∵∠ECH=½90°),FH=3x,
∵ CH+HF=5,∴ 4x+3x=5,∴ x=5/7,即
∴ BE=EF=25/7。
答案:25/7。
思路分析:由于四边形AGCH也是平行四边形,可得BG=DH,加上要求证的BE=DF和∠HDF=∠GBE,可见△BGE≌△DHF,问题转化为求证△BGE≌△DHF,由ASA条件得证。
【证明】∵ 平行四边形ABCD,
∴ AD//BC,AD=BC,∠HDF=∠GBE,∠HAG=∠BGE,∵ HC//AG,
∴ 平行四边形AGCH,
∴ ∠DHF=∠HAG,AH=CG
在△BGE和△DHF中,
∠HDF=∠GBE,DH=AD-AH=BC-GC=BG,
∠DHF=∠BGE,∴ △BGE≌△DHF,∴ BE=DF。
思路分析:流速和时间构成水量,为了求时间,先求水量。
【解答】设30°C和100°C的水的时间分别是x、y,那么它们的水量分别是:m1=20xm2=15y,代入公式得方程组:20x+15y=280,
60=(600x+1500y)/280,
解得,
x=8,
y=8,
答:30°C和100°C的水的时间都是8秒。
(1)思路分析:生活中的直觉,影子往往都是变长的,但由相似三角形的性质我们不得不接受它不变。由于运动过程中,OC和OD都是变化的,使用它们会造成证明不变有麻烦。相似三角形除了边成比例外,还有其它线都是成比例的,用三角形的高,问题就解决了。
【(1)证明】过O作AB和CD的垂线,与BA和DC的延长线分别交于EF,如图2,
∵ AB//CD
∴ △OAB∽△OCD,
∴ AB/CD=OE/OF,
∵ AB、OE和OF都是定值,
∴ CD也是定值。
(2)思路分析:由于OC不变,那么∠COD决定CD的长,可见当AB⊥OD时CD最长,由于AB=AE,那么这时B点是E点关于OA的对称点,按对称点的作图法作图。
【(2)作图】第一步:以O为圆心,OE为半径作圆,第二步:以A为圆心,AB为半径作圆,与第一步的圆交于B'(不是E),
第三步:连接AB',过O和B'作射线,与CD的延长线交于D'点。
(3)思路分析:把图分离后如下,
为了计算CD的长,但它不在一个可计算的三角形上,因此过C,作OD的垂线,如下图,显然可解。
【解答】过C,作OD的垂线交OD与G,如上图,∵ AE=AB,AE⊥OF,AB⊥OD,
∴ OC是∠FOD的平分线,
∴ CG=CF,∵ AE//CF,
∴ AE/CF=OE/OF=36/96=3/8,∴ CG=CF=8/3AE=48。∵ ∠D=∠D,∴ Rt△DFO∽Rt△DGC,∴ DG/DF=CG/OF=48/96=1/2,∴ DG²/DF²=1/4。设CD=x,那么x²-48²=¼(x+48)²,解方程得正根x=80。∴ 影子CD最大值是80。
抛物线的一些特性:二次系数,决定开口大小和方向:大于0,开口向上,有最小值;小于0,开口向下,有最大值。如下图:过最大或最小值点的平行于y轴的直线是抛物线图像的对称轴。如下图:平行于x轴的直线如果与抛物线交于不同的2点,那么这两点关于对称轴对称(假设对称轴是x=a,两个交点的x坐标是x1,x2,那么x1+x2=2a)。如下图:当与x轴相交于两个点,那么这两个点的x坐标是一元二次方程的两个实根。两个实根之和与积与函数的系数有对应关系:a(x-x1)(x-x2)=ax²+bx+c,ax²-a(x1+x2)x+ax1x2=ax²+bx+c,
所以 x1+x2=-b/a,x1x2=c/a。
抛物线的两种解析式与它们之间的换算:普通式y=ax²+bx+c,顶点式y=a(x+p)²+q(顶点是(-p,q)),p,q与b,c的换算关系:a(x+p)²+q=ax²+bx+c,ax²+2apx+ap²+q=ax²+bx+c,所以 p=b/2a,q=c - b²/4a。x=0时,得到在y轴上的截距ap²+q。在研究函数图像时,往往使用顶点式。(1)思路分析:a<0,说明,抛物线开口向下,因此只要它的顶点y坐标大于0,与x轴就有2个交点,把函数转化为顶点式,问题就解决。
【(1)证明】函数可以转化为
y=a(x-1)²+3-a,
∴ 函数顶点坐标(1,3-a),
∵ a<0,
∴ 抛物线y=ax²-2ax+3开口向下,且顶点y坐标3-a>0,∴ 抛物线y=ax²-2ax+3与x轴有两个公共点。(2)思路分析:a=-1,由(1)可得函数顶点解析式y=-(x-1)²+4,-1<x<0,自然不能使函数式≤0。【(2)证明】由(1)和a=-1,得函数的解析式
y=-(x-1)²+4,当-1<x<0时,-4<-(x-1)²<-1,
∴ y=-(x-1)²+4>0。(3)思路分析:抛物线二次系数绝对值大小决定抛物线开口的大小,绝对值越大,开口越小,因此只要求a绝对值的最小值。由于对称轴是x=1,因此实际的范围是-1<x1<x2<3。也就是说,当a>0时,x=-1,函数值y>0,且x=1时,y<0;当a<0时,x=-1,函数值y<0,且x=1时,y>0。
【解答】①当a>0时,x=-1,函数值3a+3>0,得
a>-1,且x=1时,函数值-a+3<0,得
a>3,
综合是a>3。②当a<0时,x=-1,函数值3a+3<0,得a<-1,
且x=1时,函数值-a+3>0,得a<3,综合是a<-1。综合上述,a<-1或a>3。
(1)思路分析:要证明AC=CG,由于没有线可以对比,因此需要证明∠CAG=∠G,因为∠CAG+∠G=∠ACB,那么只要证明∠ACB=2∠CAG即可,由于∠ABC=∠ACB,不难证明∠ABC=2∠CAG。
【(1)证明】∵ AB=AC,
∵ ∠ABC=∠ACB,∵ OF⊥AC,∴ 弧AFC=2弧FC,∴ ∠ABC=2∠CAG,∴ ∠ACB=2∠CAG,∵ ∠CAG+∠G=∠ACB,∴ ∠CAG=∠G,∴ AC=CG。(2)思路分析:如下图,令AB与EO交点是H,那么∠ABC、∠AHO、∠EHB、∠HEB都可以用∠BAC来表示,但找不到列方程的等量关系。为此,连接AE,那么由于EB=BA,那么∠ABC=2∠AEB,剩下的问题是如何用∠BAC表示∠AEB了。刚才已经表示了∠HEB,不难发现∠AEB=2∠HEB,可解。【(2)解答】令AB与EO交点是H,连接EA,如上图,设∠BAC=2α,那么∠ABC=90°-α∠EHB=∠AHO=90°-2α,
∴ ∠HEB=∠ABC-∠EHB=α.
∵ AC是○O的弦,EO⊥AC,
∴ EO是AC的垂直平分线,
∴ ∠AEH=∠HEB,∴ ∠AEB=2α,
∵ BA=BE,
∴ ∠AEB=∠EAB,
∵ ∠AEB+∠EAB=∠ABC,∴ 4α=90°-α,∴ 2α=36°,∴ ∠BAC=2α=36°.(3)思路分析:CG变大,实际是等腰三角形ABC的腰变长,由于底边的高是垂直平分线,作出这垂直平分线,垂足是H,如下图。
可以想象,A点从H点出发,但很接近H点时,E点在HC中点的H侧,即BE<9/2,AC>3,AC变大过程中,A远离H点,E点向B点移动,即EB减少,直到与B点重合,这时三角形是等边三角形,即AC=6,之后,BE随CG的增大而增大。相关的线在一对相似直角三角形中,问题得解。【(3)解答】当3<CG≤6时,CG增大,BE减少;当CG>6是,CG增大,BE也增大。以BC上的高AH,令AC与EF的垂足是K,如上图。设CG=AC=x,∵ 在Rt△AHC和Rt△EKC中,
∠ACH=∠ECK,
∴ Rt△AHC∽Rt△EKC,∴ EC/AC=KC/HC,∴ EC=(1/6)x²,
∴ BE=|EC-BC|=|(1/6)x²-6|,
当x=6时,BE=0,即与B重合,∵ AC>½BC,
∴ 当3<CG≤6时,CG增大,BE减少;当CG>6是,CG增大,BE也增大。
(1)思路分析:等边三角形的内角是60°,因此利用等边三角形作图方法旋转,放大2倍,是直径和半径的关系。【(1)作图】
(2)思路分析:线太多,很难直接看出它们的关系,那么我们不妨倒过来想,因为要证明它是平行四边形,那么它一定是平行四边形。因为条件都是相似图形,那么使用平行四边形的角性质——同旁内角和等于180°。先考察∠EDF+∠DEA=180°,不难推出∠BEA=BDC,因为不难推出∠ABE=∠CBD,所以△ABE∽△CBD。反过来,只要证明△ABE∽△CBD,就可以得到∠EDF+∠DEA=180°,由△BDE∽△BCA,问题可以解决;同理也可以证明∠EDF+∠DFA=180°。【(2)证明】∵ △BDE∽△BCA,∴ BE/BA=BD/BC,∠EBD=∠CBA,∴ BE/BD=BA/BC,∠EBD+∠DBA=∠CBA+∠DBA,即 ∠EBA=∠DAC,∴ △EBA∽△DAC (SAS)∴ ∠BEA=∠BDC,∵ △BDE∽△DCF,∴ ∠FDC=∠EBD,∴ ∠EDF+∠DEA=∠EBD+∠BEA+∠EDB+∠DEA=180°。∴ DF//EA.同理可得,ED//AF,∴ 四边形AEDF是平行四边形。(3)思路分析:①邻边相等,②有一个角是90°的平行四边形是正方形。为此,我们要更深刻的理解题意——本题定理(建议以首次命题人的姓名命名该定理放入教科书):以三角形一边的两端点为不变点缩放三角形,缩放比之和大于1,以这边的两端点为中心,同侧以相反的方向旋转缩放后的三角形,当这边两端点的对应点重合时,三个三角形除了这边的两端点外,剩下的4个顶点连线是一个平行四边形。由于AB=2AC,因此右侧缩放比务必是左侧的2倍(右侧是a>⅔,左侧是½a,a+½a>1),即DB=2DC(满足①邻边相等);由(2)证明可知∠BDC=∠BAC-90°=60°(满足②有一个角是90°)。综合条件,只有一个锐角是60°的直角三角形。【(3)解答】①作图:第一步:延长BC,过C作BC的垂线:
第二步:以B为顶点,BC为一边作60°角:
第三步:作第二步的角的平分线,与第一步的垂线相交于D点,即为所求。
②计算,
∵ AEDF是正方形,△ABC∽△FDC,
∴ AE=DF=AB·DC/BC=2/√3=⅔√3.