Question

已知A、D是一段圓弧上的兩點(diǎn)，且在直線l的同側(cè)，分別過這兩點(diǎn)作l的垂線，垂足為B、C，E是BC上一動(dòng)點(diǎn)，連接AD、AE、DE，且∠AED=90度．
（1）如圖①，如果AB=6，BC=16，且BE：CE=1：3，求AD的長(zhǎng)；
（2）如圖②，若點(diǎn)E恰為這段圓弧的圓心，則線段AB、BC、CD之間有怎樣的等量關(guān)系？請(qǐng)寫出你的結(jié)論并予以證明．再探究：當(dāng)A、D分別在直線l兩側(cè)且AB≠CD，而其余條件不變時(shí)，線段AB、BC、CD之間又有怎樣的等量關(guān)系？請(qǐng)直接寫出結(jié)論，不必證明．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)兩角對(duì)應(yīng)相等證明Rt△ABE∽R(shí)t△ECD，然后根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊的比相等求得CD的長(zhǎng)，再運(yùn)用勾股定理就可計(jì)算出AD的長(zhǎng)；
（2）可以證明Rt△ABE≌Rt△ECD，得到對(duì)應(yīng)線段相等，根據(jù)圖形就可得到線段之間的和差關(guān)系．
解答：解：（1）∵AB⊥l于B，DC⊥l于C，
∴∠ABE=∠ECD=90°．
∵∠BEA+∠AED+∠CED=180°，且∠AED=90°，
∴∠CED=90°-∠BEA．
又∵∠BAE=90°-∠BEA，
∴∠BAE=∠CED．
∴Rt△ABE∽R(shí)t△ECD．
∴．
∵BE：EC=1：3  BC=16，
∴BE=4，EC=12．
又∵AB=6，
∴CD==8．
在Rt△AED中，由勾股定理得
AD==2．

（2）（i）猜想：AB+CD=BC．
證明：在Rt△ABE中，∵∠ABE=90°
∴∠BAE=90°-∠AEB，
又∵∠AEB+∠AED+∠CED=180°，且∠AED=90°，
∴∠CED=90°-∠AEB．
∴∠BAE=∠CED．
∵DC⊥BC于點(diǎn)C，
∴∠ECD=90°．
由已知，有AE=ED，
于是在Rt△ABE和Rt△ECD中，
∵，
∴Rt△ABE≌Rt△ECD（AAS）．
∴AB=EC，BE=CD．
∴BC=BE+EC=CD+AB，即AB+CD=BC．

（ii）當(dāng)A，D分別在直線l兩側(cè)時(shí)，線段AB，BC，CD有如下等量關(guān)系：
AB-CD=BC（AB＞CD）或CD-AB=BC（AB＜CD）．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了圓的有關(guān)知識(shí)、相似三角形的性質(zhì)和判定以及全等三角形的性質(zhì)和判定．