Question

11．如圖，在矩形ABCD中，AB=1，BC=2，點(diǎn)E是AD邊上一動(dòng)點(diǎn)（不與點(diǎn)A，D重合 ），過(guò)A、E、C三點(diǎn)的⊙O交AB延長(zhǎng)線于點(diǎn)F，連接CE、CF．
（1）求證：△DEC∽△BFC；
（2）設(shè)DE的長(zhǎng)為x，△AEF的面積為y．
①求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式，并求出當(dāng)x為何值時(shí)，y有最大值；
②連接AC，若△ACF為等腰三角形，求x的值．

Answer 1

分析 （1）如圖1中，連接EF．首先證明EF是⊙O直徑，推出∠ECF=90°，由∠DCB=∠ECF，推出∠DCE=∠BCF，由∠D=∠CBF，即可證明△DEC∽△BFC．
（2）①由△DEC∽△BFC，得$\frac{DE}{BF}$=$\frac{CD}{CB}$，求出BF，構(gòu)建二次函數(shù)，利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問(wèn)題．
②分三種情形討論即可解決問(wèn)題．a(chǎn)、當(dāng)AC=AF=$\sqrt{5}$時(shí)．b、當(dāng)CA=CF時(shí)，易知AB=BF=1，c、當(dāng)FC=FA時(shí)，則有（2x）²+2²=（1+2x）²．

解答 （1）證明：如圖1中，連接EF．
∵四邊形ABCD是矩形，
∴AB=CD=1，AD=BC=2，∠A=∠D=∠DCB=∠ABC=∠CBF=90°，
∴EF是⊙O直徑，
∴∠ECF=90°，
∴∠DCB=∠ECF，
∴∠DCE=∠BCF，∵∠D=∠CBF，
∴△DEC∽△BFC．

（2）①∵△DEC∽△BFC，
∴$\frac{DE}{BF}$=$\frac{CD}{CB}$，
∴$\frac{x}{BF}$=$\frac{1}{2}$，
∴BF=2x，AF=1+2x，
∴y=$\frac{1}{2}$•AE•AF=$\frac{1}{2}$（2-x）（1+2x）=-x²+$\frac{3}{2}$x+1=-（x-$\frac{3}{4}$）²+$\frac{25}{16}$，
∵-1＜0，
∴當(dāng)x=$\frac{3}{4}$時(shí)，y有最大值．

②如圖2中，a、當(dāng)AC=AF=$\sqrt{5}$時(shí)，
∵BF=2x=$\sqrt{5}$-1，
∴x=$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$．
b、當(dāng)CA=CF時(shí)，易知AB=BF=1，
∴2x=1，
∴x=$\frac{1}{2}$．
c、當(dāng)FC=FA時(shí)，則有（2x）²+2²=（1+2x）²，
解得x=$\frac{3}{4}$，
綜上所述，△ACF為等腰三角形，x的值為$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$或$\frac{1}{2}$或$\frac{3}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查圓綜合題、矩形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識(shí)，解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)添加常用輔助線，學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問(wèn)題，屬于中考?jí)狠S題．