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【题目】已知是一段圆弧上的两点,且在直线的同侧,分别过这两点作的垂线,垂足为

上一动点,连接,且.

(1)如图①,如果,且,求的长;

(2)如图②,若点恰为这段圆弧的圆心,则线段之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明.再探究:分别在直线两侧且,而其余条件

不变时,线段之间又有怎样的等量关系?请直接写出结论,不必证明.

【答案】(1) 2;(2) (i)猜想:AB+CD=BC(ii)当A,D分别在直线l两侧时,有如下等量关系:AB-CD=BC(AB>CD)或CD-AB=BC(AB<CD).

【解析】分析(1)根据两角对应相等证明Rt△ABE∽Rt△ECD,然后根据相似三角形的对应边的比相等求得CD的长,再运用勾股定理就可计算出AD的长;
(2)可以证明Rt△ABE≌Rt△ECD,得到对应线段相等,根据图形就可得到线段之间的和差关系.

详解:(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∽Rt△ECD.

∵BE:EC=1:3 BC=16,
∴BE=4,EC=12.
又∵AB=6,
∴CD===8.
Rt△AED中,由勾股定理得
AD==2
(2)(i)猜想:AB+CD=BC.
证明:在Rt△ABE中,∵∠ABE=90°
∴∠BAE=90°-∠AEB,
又∵∠AEB+∠AED+∠CED=180°,且∠AED=90°,
∴∠CED=90°-∠AEB.
∴∠BAE=∠CED.
∵DC⊥BC于点C,
∴∠ECD=90°.
由已知,有AE=ED,
Rt△ABE和Rt△ECD中,

∠ABE=∠ECD=90°,∠BAE=∠CED,AE=ED,,
∴Rt△ABE≌Rt△ECD(AAS).

∴AB=EC,BE=CD.
∴BC=BE+EC=CD+AB,即AB+CD=BC.
(ii)当A,D分别在直线l两侧时,线段AB,BC,CD有如下等量关系:
AB-CD=BC(AB>CD)或CD-AB=BC(AB<CD).

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