李玉榮
【摘要】 斜邊上的高是直角三角形的一條重要線段,適時(shí)構(gòu)造,可以幫助我們解題.
【關(guān)鍵詞】 直角三角形;斜邊;高
定理 直角三角形被斜邊上的高分成的兩個(gè)直角三角形和原三角形都相似.
例1 如圖1,AB是⊙O的弦,點(diǎn)C在過點(diǎn)B的切線上,且OC⊥OA,OC交AB于點(diǎn)P.
(1)求證:CP=CB;
(2)若OB=4,CB=3,求線段BP的長(zhǎng).
解 (1)略;
(2)如圖1,易知∠OBC=90°,
OC=5,OP=2,
PA=AO2+PO2=25,
作OD⊥AB于點(diǎn)D,
因?yàn)镺C⊥OA,
所以△ADO ∽△AOP,
可得AOAP=ADAO,
即425=AD4,
所以AD=855,
AB=2AD=1655,
進(jìn)而PB=AB-AP=1655-25=655.
例2 如圖2,在△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=6,將△AOB繞頂點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到△A′OB′處,此時(shí)線段A′B′與BO的交點(diǎn)E恰為BO的中點(diǎn),則線段B′E的長(zhǎng)為.
解 如圖2,因?yàn)锳O=3,BO=6,
所以AB=35,
過點(diǎn)O作OF⊥A′B′于點(diǎn)F,
因?yàn)椤螦′OB′=90°,
OF⊥A′B′,
所以△A′FO∽△A′OB′,
所以A′OA′B′=A′FA′O,
即335=A′F3,
所以A′F=355,
從而A′E=2A′F=655,
所以B′E=35-655=955.
例3 如圖3,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E,F(xiàn)分別在AD,BC上,點(diǎn)A與點(diǎn)C關(guān)于EF所在的直線對(duì)稱,P是邊DC上的一動(dòng)點(diǎn).
(1)連接AF,CE,求證四邊形AFCE是菱形;
(2)當(dāng)△PEF的周長(zhǎng)最小時(shí),求DPCP的值;
(3)連接BP交EF于點(diǎn)M,當(dāng)∠EMP=45°時(shí),求PC的長(zhǎng).
解 (1)、(2)略;
(3)如圖3,因?yàn)锳B=2,AD=4,
所以AC=25,
設(shè)BP交AC于點(diǎn)Q,作BN⊥AC于點(diǎn)N,
因?yàn)椤螮MP=45°,
所以O(shè)M=OQ,NQ=BN,
由AB·BC=AC·BN,得
2×4=25BN,
所以NQ=BN=455,
在Rt△ABN中,
AN=AB2-BN2
=22-4552
=255,
所以AQ=AN+NQ=655,
CQ=AC-AQ=455,
由AB∥CP,得 △ABQ∽△CPQ,
得ABCP=AQCQ,
即2PC=655455,
解得PC=43.
例4 如圖4,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以點(diǎn)C為圓心作⊙C與直線BD相切,點(diǎn)P是⊙C上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AP交BD于點(diǎn)T,則APAT的最大值是.
解 如圖4,過點(diǎn)A作AG⊥BD于G,
因?yàn)锽D是矩形的對(duì)角線,
所以∠BAD=90°,
所以BD=AD2+BD2=5,
因?yàn)?2AB·AD=12BD·AG,
所以AG=125,
因?yàn)锽D是⊙C的切線,
所以⊙C的半徑為125,
過點(diǎn)P作PE⊥BD于E,則
∠AGT=∠PET,
因?yàn)椤螦TG=∠PTE,
所以△AGT∽△PET,
所以AGPE=ATPT,
所以PTAT=512PE,
因?yàn)锳PAT=AT+PTAT=1+PTAT=1+512PE,
要使APAT最大,只需PE最大,連接PC,CH,顯然
PE≤PC+CH=2×125=245,
所以APAT最大值為1+2=3.
例5 如圖5,△ABC中,∠ACB=90°,AC =8,BC=6,點(diǎn)E為BC中點(diǎn),以AC為直徑的⊙O與AB交于點(diǎn)D,
(1)求證:DE是⊙O的切線;
(2)點(diǎn)F為直線CB上一點(diǎn),AF交⊙O于點(diǎn)G,連接CG,求CGAF的最大值.
解 (1)略;
(2)如圖5,作GH⊥AC于H,連接OG,
因?yàn)椤螦GC=90°,
GH⊥AC,
所以△CHG∽△FCA,
可得CGAF=HGAC,
因?yàn)镠G≤OG,
所以CGAF≤OGAC=12,
即CGAF的最大值為12.