(2012•莆田)(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC于点D.求证:AB2=AD•AC;

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  • 解题思路:(1)本问是射影定理的证明.首先证明一对相似三角形△ADB∽△ABC,然后利用相似三角形比例线段的关系得到AB2=AD•AC;

    (2)构造平行线,得到线段之间的比例关系,并充分利用(1)中的结论;

    (3)本问是将(2)中的结论推广到一般情形,解题方法与(2)相同.注意有三种情形,如图④、⑤、⑥所示,不要遗漏.

    (1)证明:如图①,∵BD⊥AC,∠ABC=90°,

    ∴∠ADB=∠ABC,

    又∵∠A=∠A,

    ∴△ADB∽△ABC,

    ∴[AB/AC=

    AD

    AB],

    ∴AB2=AD•AC.

    (2)方法一:

    如图②,过点C作CG⊥AD交AD的延长线于点G,

    ∵BE⊥AD,

    ∴∠CGD=∠BED=90°,CG∥BF.

    ∵[AB/BC=

    BD

    DC=1,

    ∴AB=BC=2BD=2DC,BD=DC,

    又∵∠BDE=∠CDG,

    ∴△BDE≌△CDG,

    ∴ED=GD=

    1

    2]EG.

    由(1)可得:AB2=AD•AC,BD2=DE•AD,

    AE

    DE=

    AB2

    BD2=

    (2BD)2

    BD2=4,

    ∴AE=4DE,

    ∴[AE/EG=

    4DE

    2DE]=2.

    ∵CG∥BF,

    ∴[AF/FC=

    AE

    EG]=2.

    方法二:

    如图③,过点D作DG∥BF,交AC于点G,

    ∵[AB/BC=

    BD

    DC=1,

    ∴BD=DC=

    1

    2]BC,AB=BC.

    ∵DG∥BF,

    ∴[FG/FC]=[BD/BC]=[1/2],FC=2FG.

    由(1)可得:AB2=AE•AD,BD2=DE•AD,

    AE

    DE=

    AB2

    BD2=

    (2BD)2

    BD2=4,

    ∵DG∥BF,

    ∴[AF/FG=

    AE

    DE]=4,

    ∴[AF/FC=

    AF

    2FG]=2.

    (3)点D为直线BC上的动点(点D不与B、C重合),有三种情况:

    (I)当点D在线段BC上时,如图④所示:

    过点D作DG∥BF,交AC边于点G.

    点评:

    本题考点: 相似形综合题.

    考点点评: 本题考查了射影定理的证明及应用.第(2)问中,利用了第(1)问中所证明的射影定理;在第(3)问中,将第(2)问的结论推广到一般情形,体现了从特殊到一般的数学思想.题中涉及线段较多,比例关系比较复杂,注意认真计算不要出错.第(2)问中提供了两种解题方法,可以开拓思路;第(3)问中采用了第(2)问中的解法二,有兴趣的同学可以探究应用方法一解决.