O
D G C
A
E F
B P 课后习题
1、如图,△ABC 中,AB=AC ,AD 是中线,P 为AD 上一点,CF ∥AB ,BP 延长线交AC 、CF 于E 、F ,求证: PB 2=PE ?PF .
2.(本小题满分12分)
如图,A 是以BC 为直径的O 上一点,AD BC ⊥于点D , 过点B 作O 的切线,与CA 的延长线相交于点E G ,是AD 的中点,连结CG 并延长与BE 相交于点F ,
延长AF 与CB 的延长线相交于点P .
(1)求证:BF EF =;
(2)求证:PA 是O 的切线;
(3)若FG BF =,且O 的半径长为32,求BD 和FG 的长度.
3.(本小题满分14分)
如图1,点C 将线段AB 分成两.
部分,如果AC BC
AB AC
=
,那么称点C 为线段AB 的黄金分割点.某研究小组在进行课题学习时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l 将一个面积为S 的图形分成两部分,这两部分的面积分别为1S ,2S ,如果12
1
S S S S =,那么称直线l 为该图形的黄金分割线. (1)研究小组猜想:在ABC △中,若点D 为AB 边上的黄金分割点(如图2),则直线CD 是ABC △的黄金分割线.你认为对吗?为什么?
(2)请你说明:三角形的中线是否也是该三角形的黄金分割线?
(3)研究小组在进一步探究中发现:过点C 任作一条直线交AB 于点E ,再过点D 作直线DF CE ∥,交AC 于点F ,连接EF (如图3),则直线EF 也是ABC △的黄金分割线.请你说明理由.
(4)如图4,点E 是ABCD 的边AB 的黄金分割点,过点E 作EF AD ∥,交DC 于点F ,显然直线EF 是ABCD 的黄金分割线.请你画一条ABCD 的黄金分割线,使它不经过ABCD 各边黄金分割点.
参考答案
1. 【解析】连结PC ,易证,PC PB ABP ACP =∠=∠
∵//CF AB ∴F ABP ∠=∠,从而F ACP ∠=∠
又EPC ∠为CPE ?与FPC ?的公共角,
第3题图
O D G C A E
F B P 从而CPE FPC ??,∴
CP PE
FP PC
=
∴2PC PE PF =? 又PC PB =, ∴2PB PE PF =?,命题得证.
2. 【解析】(1)证明:BC ∵是O 的直径,BE 是O 的切线,
EB BC ⊥∴.又AD BC ⊥∵,AD BE ∴∥.
易证BFC DGC △∽△,FEC GAC △∽△. BF CF EF CF DG CG AG CG
==
∴,.BF EF
DG AG =∴. G ∵是AD 的中点,DG AG =∴.BF EF =∴.
(2)证明:连结AO AB ,.BC ∵是O 的直径,90BAC ∠=∴°. 在Rt BAE △中,由(1),知F 是斜边BE 的中点,
AF FB EF ==∴.FBA FAB ∠=∠∴.又OA OB =∵,ABO BAO ∠=∠∴. BE ∵是O 的切线,90EBO ∠=∴°.
90EBO FBA ABO FAB BAO FAO ∠=∠+∠=∠+∠=∠=∵°,PA ∴是O 的切线. (3)解:过点F 作FH AD ⊥于点H .BD AD FH AD ⊥⊥∵,,FH BC ∴∥. 由(1),知FBA BAF ∠=∠,BF AF =∴.
由已知,有BF FG =,AF FG =∴,即AFG △是等腰三角形.
FH AD ⊥∵,AH GH =∴.DG AG =∵,2DG HG =∴,即
1
2
HG DG =. 90FH BD BF AD FBD ∠=∵∥,∥,°,∴四边形BDHF 是矩形,BD FH =.
FH BC ∵∥,易证HFG DCG △∽△.FH FG HG CD CG DG ==∴
,即1
2BD FG HG CD CG DG ===. O ∵的半径长为32,62BC =∴.1
262BD BD BD CD BC BD BD ===--∴
. 解得22BD =.22BD FH ==∴.12FG HG CG DG ==∵,1
2
FG CG =∴.3CF FG =∴.
在Rt FBC △中,3CF FG =∵,BF FG =,由勾股定理,得222CF BF BC =+. 222(3)(62)FG FG =+∴.解得3FG =(负值舍去).3FG =∴.
[或取CG 的中点H ,连结DH ,则2CG HG =.易证AFC DHC △≌△,FG HG =∴,故
2CG FG =,3CF FG =.由GD FB ∥,易知CDG CBF △∽△,22
33
CD CG FG CB CF FG ===∴
. 由622362
BD -=,解得22BD =.又在Rt CFB △中,由勾股定理,得
222(3)(62)FG FG =+,3FG =∴(舍去负值).]
3. 【解析】(1)直线CD 是ABC △的黄金分割线.理由如下:设ABC △的边AB 上的高为h .
F
C
B D E A N M
G (第4题答图1) F
C B
D
E A N M (第4题答图2) 12ADC S AD h =
△,12BDC S BD h =△,1
2
ABC S AB h =△,所以ADC ABC S AD S AB =
△△,BDC ADC S BD S AD =△△ 又因为点D 为边AB 的黄金分割点,所以有AD BD
AB AD
=
.因此ADC BDC ABC ADC S S S S =△△△△. 所以,直线CD 是ABC △的黄金分割线.
(2)因为三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分,此时121
2
s s s ==,即121s s s s ≠,所以
三角形的中线不可能是该三角形的黄金分割线.
(3)因为DF CE ∥,∴DEC △和FCE △的公共边CE 上的高也相等,所以有DEC FCE S S =△△
设直线EF 与CD 交于点G .所以DGE FGC S S =△△.所以ADC FGC AFGD S S S =+△△四边形
DGE AEF AFGD S S S =+=△△四边形,BDC BEFC S S =△四边形.
又因为ADC BDC ABC ADC S S S S =△△△△,所以BEFC
AEF ABC AEF
S S S S =四边形△△△. 因此,直线EF 也是ABC △的黄金分割线. (4)画法不惟一,现提供两种画法;
画法一:如答图1,取EF 的中点G ,再过点G 作一条直线分别交AB ,DC 于M ,N 点,则直线MN 就是ABCD 的黄金分割线.
画法二:如答图2,在DF 上取一点N ,连接EN ,再过点F 作FM NE ∥交AB 于点M ,连接MN ,则直线MN 就是ABCD 的黄金分割线.