1. (2024·深圳期末)已知四边形 $ABCD$ 中,$E,F$ 分别是 $AB,AD$ 边上的点,$DE$ 与 $CF$ 交于点 $G$.
【问题发现】
(1)如图①,若四边形 $ABCD$ 是正方形,且 $DE⊥ CF$ 于点 $G$,则$\dfrac{DE}{CF}=$;
【拓展研究】
(2)如图②,当四边形 $ABCD$ 是矩形时,且 $DE⊥ CF$ 于点 $G$,$AB = m$,$AD = n$,则$\dfrac{DE}{CF}=$;
【解决问题】
(3)老师上课时提出这样的问题:如图③,若四边形 $ABCD$ 是平行四边形,且$∠ B+∠ EGC = 180^{\circ}$时,求证:$\dfrac{DE}{CF}=\dfrac{AD}{CD}$;
(4)如图④,若 $BA = BC = 6$,$DA = DC = 10$,$∠ BAD = 90^{\circ}$,$DE⊥ CF$ 于点 $G$,请直接写出$\dfrac{DE}{CF}$的值.

【问题发现】
(1)如图①,若四边形 $ABCD$ 是正方形,且 $DE⊥ CF$ 于点 $G$,则$\dfrac{DE}{CF}=$;
【拓展研究】
(2)如图②,当四边形 $ABCD$ 是矩形时,且 $DE⊥ CF$ 于点 $G$,$AB = m$,$AD = n$,则$\dfrac{DE}{CF}=$;
【解决问题】
(3)老师上课时提出这样的问题:如图③,若四边形 $ABCD$ 是平行四边形,且$∠ B+∠ EGC = 180^{\circ}$时,求证:$\dfrac{DE}{CF}=\dfrac{AD}{CD}$;
(4)如图④,若 $BA = BC = 6$,$DA = DC = 10$,$∠ BAD = 90^{\circ}$,$DE⊥ CF$ 于点 $G$,请直接写出$\dfrac{DE}{CF}$的值.
答案:
学霸微专题20 相似三角形(+字架型)
1.
(1)1
(2)$\frac{n}{m}$
(3)证明:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD//BC,AB//CD。如答图①,在AD的延长线上取点M,使CM = CF,则∠CMF = ∠CFM。
∵AB//CD,
∴∠A = ∠CDM。
∵AD//BC,
∴∠B + ∠A = 180°。
∵∠B + ∠EGC = 180°,∠EGF + ∠EGC = 180°,
∴∠B = ∠EGF,
∴∠EGF + ∠A = 180°,
∴∠AEG + ∠AFG = 180°。
∵∠AFG + ∠CFM = 180°,
∴∠AED = ∠CFM = ∠CMF,
∴△ADE∽△DCM,
∴$\frac{DE}{CM}$=$\frac{AD}{CD}$,即$\frac{DE}{CF}$=$\frac{AD}{CD}$。
(4)解:如答图②,过点C作CM⊥AB,交AB的延长线于点M,作CN⊥AD于点N,连接BD,设CN = a。
∵∠BAD = 90°,
∴四边形AMCN为矩形,BM = a - 6。
∵BA = BC = 6,DA = DC = 10,BD为公共边,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠BCD = ∠BAD = ∠MCN = 90°,
∴∠BCM = ∠DCN,
∴△BCM∽△DCN,
∴$\frac{CM}{CN}$=$\frac{BC}{DC}$,即$\frac{CM}{a}$=$\frac{6}{10}$,
∴$CM = \frac{3}{5}a$。
在Rt△BCM中,$BM^2 + CM^2 = BC^2$,即$(a - 6)^2 + (\frac{3}{5}a)^2 = 6^2$,解得$a = 0$ (舍去) 或$a = \frac{150}{17}$,
∴$CN = \frac{150}{17}$。
∵∠BAD = 90°,DE⊥CF,
∴∠BAD + ∠EGF = 180°,
∴∠AED + ∠AFC = 180°,
∵∠AFC + ∠NFC = 180°,
∴∠AEG = ∠NFC,
∴Rt△ADE∽Rt△NCF,
∴$\frac{DE}{CF} = \frac{AD}{NC} = \frac{10}{\frac{150}{17}} = \frac{17}{15}$。
学霸微专题20 相似三角形(+字架型)
1.
(1)1
(2)$\frac{n}{m}$
(3)证明:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD//BC,AB//CD。如答图①,在AD的延长线上取点M,使CM = CF,则∠CMF = ∠CFM。
∵AB//CD,
∴∠A = ∠CDM。
∵AD//BC,
∴∠B + ∠A = 180°。
∵∠B + ∠EGC = 180°,∠EGF + ∠EGC = 180°,
∴∠B = ∠EGF,
∴∠EGF + ∠A = 180°,
∴∠AEG + ∠AFG = 180°。
∵∠AFG + ∠CFM = 180°,
∴∠AED = ∠CFM = ∠CMF,
∴△ADE∽△DCM,
∴$\frac{DE}{CM}$=$\frac{AD}{CD}$,即$\frac{DE}{CF}$=$\frac{AD}{CD}$。
(4)解:如答图②,过点C作CM⊥AB,交AB的延长线于点M,作CN⊥AD于点N,连接BD,设CN = a。
∵∠BAD = 90°,
∴四边形AMCN为矩形,BM = a - 6。
∵BA = BC = 6,DA = DC = 10,BD为公共边,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠BCD = ∠BAD = ∠MCN = 90°,
∴∠BCM = ∠DCN,
∴△BCM∽△DCN,
∴$\frac{CM}{CN}$=$\frac{BC}{DC}$,即$\frac{CM}{a}$=$\frac{6}{10}$,
∴$CM = \frac{3}{5}a$。
在Rt△BCM中,$BM^2 + CM^2 = BC^2$,即$(a - 6)^2 + (\frac{3}{5}a)^2 = 6^2$,解得$a = 0$ (舍去) 或$a = \frac{150}{17}$,
∴$CN = \frac{150}{17}$。
∵∠BAD = 90°,DE⊥CF,
∴∠BAD + ∠EGF = 180°,
∴∠AED + ∠AFC = 180°,
∵∠AFC + ∠NFC = 180°,
∴∠AEG = ∠NFC,
∴Rt△ADE∽Rt△NCF,
∴$\frac{DE}{CF} = \frac{AD}{NC} = \frac{10}{\frac{150}{17}} = \frac{17}{15}$。
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