在△ABC 中,∠ACB = 90°,AC = BC,D 为 BC 边上一点,且 BC = nCD,CE⊥AD 于点 E。
(1)如图 1,若 n = 2.求$\frac{DE}{AE}$的值;

(2)如图 2,n = 2,延长 BE 交 AC 于点 G.求$\frac{AG}{CG}$的值;

(3)如图 3,n = 2,延长 CE 交 AB 于点 F.求$\frac{BF}{AF}$的值;

(4)如图 4,在(3)的条件下,求$\frac{CF}{AD}$的值;

(5)如图 5,延长 BE 交 AC 于点 G,当 G 为 AC 的中点时,求 n 的值.

(1)如图 1,若 n = 2.求$\frac{DE}{AE}$的值;
(2)如图 2,n = 2,延长 BE 交 AC 于点 G.求$\frac{AG}{CG}$的值;
(3)如图 3,n = 2,延长 CE 交 AB 于点 F.求$\frac{BF}{AF}$的值;
(4)如图 4,在(3)的条件下,求$\frac{CF}{AD}$的值;
(5)如图 5,延长 BE 交 AC 于点 G,当 G 为 AC 的中点时,求 n 的值.
答案
(1)1/4;(2)2;(3)1/2;(4)2/3;(5)(1+√5)/2
解析
(1)设CD=x,BC=AC=2x,AD=√(AC²+CD²)=√5x。由射影定理得AC²=AE·AD,CD²=DE·AD,即(2x)²=AE·√5x,x²=DE·√5x,解得AE=4x/√5,DE=x/√5,故DE/AE=1/4。
(2)建立坐标系,C(0,0),A(0,2x),B(2x,0),D(x,0)。AD:y=-2m+2x,CE:y=(1/2)m,交点E(4x/5,2x/5)。BE斜率=-1/3,方程y=-1/3(m-2x),交AC(m=0)于G(0,2x/3)。AG=4x/3,CG=2x/3,AG/CG=2。
(3)AB:y=-m+2x,CE:y=(1/2)m,交点F(4x/3,2x/3)。BF=√[(-2x/3)²+(2x/3)²]=2x√2/3,AF=√[(4x/3)²+(-4x/3)²]=4x√2/3,BF/AF=1/2。
(4)CF=√[(4x/3)²+(2x/3)²]=2x√5/3,AD=√5x,CF/AD=2/3。
(5)设CD=x,BC=nx,A(0,nx),B(nx,0),D(x,0)。AD:y=-nm+nx,CE:y=m/n,交点E(n²x/(n²+1),nx/(n²+1))。BE方程交AC于G(0,nx/2),由nx/(n²-n+1)=nx/2得n²-n-1=0,解得n=(1+√5)/2。
(2)建立坐标系,C(0,0),A(0,2x),B(2x,0),D(x,0)。AD:y=-2m+2x,CE:y=(1/2)m,交点E(4x/5,2x/5)。BE斜率=-1/3,方程y=-1/3(m-2x),交AC(m=0)于G(0,2x/3)。AG=4x/3,CG=2x/3,AG/CG=2。
(3)AB:y=-m+2x,CE:y=(1/2)m,交点F(4x/3,2x/3)。BF=√[(-2x/3)²+(2x/3)²]=2x√2/3,AF=√[(4x/3)²+(-4x/3)²]=4x√2/3,BF/AF=1/2。
(4)CF=√[(4x/3)²+(2x/3)²]=2x√5/3,AD=√5x,CF/AD=2/3。
(5)设CD=x,BC=nx,A(0,nx),B(nx,0),D(x,0)。AD:y=-nm+nx,CE:y=m/n,交点E(n²x/(n²+1),nx/(n²+1))。BE方程交AC于G(0,nx/2),由nx/(n²-n+1)=nx/2得n²-n-1=0,解得n=(1+√5)/2。
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