【点评】此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,正方形的性质,判断出四边形ABCD是平行四边形是解本题的关键.
24.(12分)(2018?金华)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12.点D在直线CB上,以CA,CD为边作矩形ACDE,直线AB与直线CE,DE的交点分别为F,G. (1)如图,点D在线段CB上,四边形ACDE是正方形. ①若点G为DE中点,求FG的长. ②若DG=GF,求BC的长.
(2)已知BC=9,是否存在点D,使得△DFG是等腰三角形?若存在,求该三角形的腰长;若不存在,试说明理由.
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【考点】LO:四边形综合题. 【专题】152:几何综合题.
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【分析】(1)①只要证明△ACF∽△GEF,推出=,即可解决问题;②如图1
????????
中,想办法证明∠1=∠2=30°即可解决问题;
(2)分四种情形:①如图2中,当点D中线段BC上时,此时只有GF=GD,②如图3中,当点D中线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点中AE上方时,此时只有GF=DG,
③如图4中,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,EC的交点中BD下方时,此时只有DF=DG,如图5中,当点D中线段CB的延长线上时,此时只有DF=DG,分别求解即可解决问题;
【解答】解:(1)①在正方形ACDE中,DG=GE=6, 中Rt△AEG中,AG= ????2+????2=6 5, ∵EG∥AC, ∴△ACF∽△GEF,
????????∴=, ????????????61∴==, ????122
1
∴FG=AG=2 5.
3
②如图1中,正方形ACDE中,AE=ED,∠AEF=∠DEF=45°, ∵EF=EF,
∴△AEF≌△DEF,
∴∠1=∠2,设∠1=∠2=x, ∵AE∥BC, ∴∠B=∠1=x, ∵GF=GD, ∴∠3=∠2=x,
在△DBF中,∠3+∠FDB+∠B=180°, ∴x+(x+90°)+x=180°,
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解得x=30°, ∴∠B=30°,
∴在Rt△ABC中,BC=
=12 3.
??????30°
????
(2)在Rt△ABC中,AB= ????2+????2= 122+92=15, 如图2中,当点D中线段BC上时,此时只有GF=GD, ∵DG∥AC, ∴△BDG∽△BCA,
设BD=3x,则DG=4x,BG=5x, ∴GF=GD=4x,则AF=15﹣9x, ∵AE∥CB, ∴△AEF∽△BCF,
????????∴=, ????????
9?3??15?9??∴=,
99??
整理得:x2﹣6x+5=0, 解得x=1或5(舍弃) ∴腰长GD为=4x=4.
如图3中,当点D中线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点中AE上方时,此时只有GF=DG,设AE=3x,则EG=4x,AG=5x, ∴FG=DG=12+4x, ∵AE∥BC, ∴△AEF∽△BCF,
????????∴=, ????????3??9??+12∴=, 99??+27
解得x=2或﹣2(舍弃), ∴腰长DG=4x+12=20.
如图4中,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,EC的交点中BD下方时,
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此时只有DF=DG,过点D作DH⊥FG. 设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x+12,
416??+48
∴FH=GH=DG?cos∠DGB=(4x+12)×=,
55
32??+96
∴GF=2GH=,
5
7??+96
∴AF=GF﹣AG=,
5
∵AC∥DG, ∴△ACF∽△GEF,
????????∴=, ????????
7??+96125∴=32??+96, 4??
5解得x=
(舍弃), 7
84+48 14∴腰长GD=4x+12=,
7
如图5中,当点D中线段CB的延长线上时,此时只有DF=DG,作DH⊥AG于H.
7
12 14或﹣12 14设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x﹣12, ∴FH=GH=DG?cos∠DGB=∴FG=2FH=
,
5
96?7??
∴AF=AG﹣FG=,
5∵AC∥EG, ∴△ACF∽△GEF,
????????∴=, ????????
96?7??125∴=32???96, 4??
516???48
5
,
32???96
解得x=
(舍弃), 7
?84+48 14∴腰长DG=4x﹣12=,
7
7
12 14或﹣12 14综上所述,等腰三角形△DFG的腰长为4或20或
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84+48 147
或
?84+48 147
.