Question

【題目】如圖所示，梯形ABCD中，AB∥DC，∠B=90°，AD=15，AB=16，BC=12，點(diǎn)E是邊AB上的動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)F是射線CD上一點(diǎn)，射線ED和射線AF交于點(diǎn)G，且∠AGE=∠DAB．
（1）求線段CD的長(zhǎng)；
（2）如果△AEC是以EG為腰的等腰三角形，求線段AE的長(zhǎng)；
（3）如果點(diǎn)F在邊CD上（不與點(diǎn)C、D重合），設(shè)AE=x，DF=y，求y關(guān)于x的函數(shù)解析式，并寫出x的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）

解：（1）作DH⊥AB于H，如圖1，

易得四邊形BCDH為矩形，

∴DH=BC=12，CD=BH，

在Rt△ADH中，AH= ，

∴BH=AB﹣AH=16﹣9=7，

∴CD=7；

（2）

當(dāng)EA=EG時(shí)，則∠AGE=∠GAE，

∵∠AGE=∠DAB，

∴∠GAE=∠DAB，

∴G點(diǎn)與D點(diǎn)重合，即ED=EA，

作EM⊥AD于M，如圖1，則AM= AD= ，

∵∠MAE=∠HAD，

∴Rt△AME∽R(shí)t△AHD，

∴AE：AD=AM：AH，即AE：15= ：9，解得AE= ；

當(dāng)GA=GE時(shí)，則∠AGE=∠AEG，

∵∠AGE=∠DAB，

而∠AGE=∠ADG+∠DAG，∠DAB=∠GAE+∠DAG，

∴∠GAE=∠ADG，

∴∠AEG=∠ADG，

∴AE=AD=15，

綜上所述，△AEC是以EG為腰的等腰三角形時(shí)，線段AE的長(zhǎng)為 或15；

（3）

作DH⊥AB于H，如圖2，則AH=9，HE=AE﹣AH=x﹣9，

在Rt△ADE中，DE= = ，

∵∠AGE=∠DAB，∠AEG=∠DEA，

∴△EAG∽△EDA，

∴EG：AE=AE：ED，即EG：x=x： ，

∴EG= ，

∴DG=DE﹣EG= ﹣ ，

∵DF∥AE，

∴△DGF∽△EGA，

∴DF：AE=DG：EG，即y：x=（ ﹣ ）： ，

∴y= （9＜x＜ ）．

【解析】（1）作DH⊥AB于H，如圖1，易得四邊形BCDH為矩形，則DH=BC=12，CD=BH，再利用勾股定理計(jì)算出AH，從而得到BH和CD的長(zhǎng)； （2）分類討論：當(dāng)EA=EG時(shí)，則∠AGE=∠GAE，則判斷G點(diǎn)與D點(diǎn)重合，即ED=EA，作EM⊥AD于M，如圖1，則AM= AD= ，通過(guò)證明Rt△AME∽R(shí)t△AHD，利用相似比可計(jì)算出此時(shí)的AE長(zhǎng)；當(dāng)GA=GE時(shí)，則∠AGE=∠AEG，可證明AE=AD=15，（3）作DH⊥AB于H，如圖2，則AH=9，HE=AE﹣AH=x﹣9，先利用勾股定理表示出DE= ，再證明△EAG∽△EDA，則利用相似比可表示出EG= ，則可表示出DG，然后證明△DGF∽△EGA，于是利用相似比可表示出x和y的關(guān)系．