已知,在△ABC中,AB=4,AC=5,cosA=35,点D是边AC上的点,点E是边AB上的点,且满足∠AED=∠A,DE的延长线交射线CB于点F,设AD=x,EF=y.(1)如图1,用含x的代数式表示线段AE的长;(2)如图1,求y关于x的函数解析式及函数的定义域;(3)连接EC,如图2,求当x为何值时,△AEC与△BEF相似?

问题描述:

已知,在△ABC中,AB=4,AC=5,cosA=

3
5
,点D是边AC上的点,点E是边AB上的点,且满足∠AED=∠A,DE的延长线交射线CB于点F,设AD=x,EF=y.

(1)如图1,用含x的代数式表示线段AE的长;
(2)如图1,求y关于x的函数解析式及函数的定义域;
(3)连接EC,如图2,求当x为何值时,△AEC与△BEF相似?

(1)过点D作DH⊥AE,垂足为点H.
∵∠A=∠AED,
∴AD=ED,
AH=

1
2
AE,
cosA=
3
5
,AD=x,
AH=
3
5
x

AE=
6
5
x

(2)过点D作DG∥AB,交BC于点G.
DG
AB
CD
AC

∵AB=4,AC=5,
DG
4
5−x
5

DG=
20−4x
5

∵AB∥DG,
BE
DG
FE
FD

BE=4−
6
5
x
,EF=y,
4−
6
5
x
20−4x
5
y
y+x

y=10−3x(0<x<
10
3
)

(3)∵∠AED=∠FEB,∠AED=∠A,
∴∠A=∠FEB,
当△AEC与△BEF相似时,有两种情况:
①∠A=∠FEB,
AE
AC
BE
EF

6
5
x
5
4−
6
5
x
y

又∵y=10-3x,
x=
5
3

②∠A=∠FEB,
AE
AC
EF
BE

6
5
x
5
y
4−
6
5
x

又∵y=10-3x,
x=
125
12
(舍).
综上所述,当x=
5
3
时,△AEC与△BEF相似.
答案解析:(1)过点D作DH⊥AE,垂足为点H.根据等腰三角形的性质和三角函数的定义可得含x的代数式表示线段AE的长;
(2)过点D作DG∥AB,交BC于点G.根据平行线分线段成比例可得y关于x的函数解析式及函数的定义域;
(3)当△AEC与△BEF相似时,有两种情况:①∠A=∠FEB,
AE
AC
BE
EF
;②∠A=∠FEB,
AE
AC
EF
BE
;根据相似三角形的性质可得x的值.
考试点:相似形综合题.
知识点:考查了相似形综合题,其中包括等腰三角形的性质、三角函数、平行线分线段成比例、相似三角形的性质,其中第三问要分两种情况讨论,综合性较强,有一定的难度.