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【(2010•上海)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.半径为1的圆A与边AB相交于点D,与边AC相交于点E,连接DE并延长,与线段BC的延长线交于点P.(1)当∠B=30°时,连接AP,若△AEP与△BDP相似,求CE】
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更新时间:2024-05-07 07:37:43
问题描述:

(2010•上海)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.半径为1的圆A与边AB相交于点D,与边AC相交于点E,连接DE并延长,与线段BC的延长线交于点P.

(1)当∠B=30°时,连接AP,若△AEP与△BDP相似,求CE的长;

(2)若CE=2,BD=BC,求∠BPD的正切值;

(3)若tan∠BPD=,设CE=x,△ABC的周长为y,求y关于x的函数关系式.

胡维庆回答:
  (1)当∠B=30°时,∠A=60°,此时△ADE是等边三角形,则∠PEC=∠AED=60°,由此可证得∠P=∠B=30°;若△AEP与△BDP相似,那么∠EAP=∠EPA=∠B=∠P=30°,此时EP=EA=1,即可在Rt△PEC中求得CE的长;   (2)若BD=BC,可在Rt△ABC中,由勾股定理求得BD、BC的长;过C作CF∥DP交AB于F,易证得△ADE∽△AFC,根据得到的比例线段可求出DF的长;进而可通过证△BCF∽△BPD,根据相似三角形的对应边成比例求得BP、BC的比例关系,进而求出BP、CP的长;在Rt△CEP中,根据求得的CP的长及已知的CE的长即可得到∠BPD的正切值;   (3)过点D作DQ⊥AC于Q,可用未知数表示出QE的长,根据∠BPD(即∠EDQ)的正切值即可求出DQ的长;在Rt△ADQ中,可用QE表示出AQ的长,由勾股定理即可求得EQ、DQ、AQ的长;易证得△ADQ∽△ABC,根据得到的比例线段可求出BD、BC的表达式,进而可根据三角形周长的计算方法得到y、x的函数关系式.   【解析】   (1)∵∠B=30°,∠ACB=90°,   ∴∠BAC=60°.   ∵AD=AE,   ∴∠AED=∠CEP=60°,   ∴∠EPC=30°.   ∴△BDP为等腰三角形.   ∵△AEP与△BDP相似,   ∴∠EPA=∠DPB=30°,   ∴AE=EP=1.   ∴在Rt△ECP中,EC=EP=;   (2)设BD=BC=x.   在Rt△ABC中,由勾股定理,得:   (x+1)2=x2+(2+1)2,   解之得x=4,即BC=4.   过点C作CF∥DP.   ∴△ADE与△AFC相似,   ∴,即AF=AC,即DF=EC=2,   ∴BF=DF=2.   ∵△BFC与△BDP相似,   ∴,即:BC=CP=4.   ∴tan∠BPD=.   (3)过D点作DQ⊥AC于点Q.   则△DQE与△PCE相似,设AQ=a,则QE=1-a.   ∴且,   ∴DQ=3(1-a).   ∵在Rt△ADQ中,据勾股定理得:AD2=AQ2+DQ2   即:12=a2+[3(1-a)]2,   解之得.   ∵△ADQ与△ABC相似,   ∴.   ∴.   ∴△ABC的周长,   即:y=3+3x,其中x>0.
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