如图,射线AM平行于射线BN,∠B=90°,AB=4,C是射线BN上的一个动点,连接AC,作CD⊥AC,且AC=2CD,过C作CE⊥BN交AD于点E,设BC长为a.
(1)求△ACD的面积(用含a的代数式表示);
(2)求点D到射线BN的距离(用含有a的代数式表示);
(3)是否存在点C,使△ACE是以AE为腰的等腰三角形?若存在,请求出此时a的值;若不存在,请说明理由.
如图,射线AM平行于射线BN,∠B=90°,AB=4,C是射线BN上的一个动点,连接AC,作CD⊥AC,且AC=2CD,过C作CE⊥BN交AD于点E,设BC长为a.
(1)求△ACD的面积(用含a的代数式表示);
(2)求点D到射线BN的距离(用含有a的代数式表示);
(3)是否存在点C,使△ACE是以AE为腰的等腰三角形?若存在,请求出此时a的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,AB=4,BC=a,
∴AC==
,
∴CD=AC=
,
∵∠ACD=90°,
∴S△ACD=AC•CD=
(2)如图1,过点D作DF⊥BN于点F,
∵∠FDC+∠FCD=90°,∠FCD+∠ACB=180°﹣90°=90°,
∴∠FDC=∠ACB,
∵∠B=∠DFC=90°,
∴∠FDC=∠ACB,
∵∠B=∠DFC=90°,
∴△DFC∽△CBA,
∴,
∴DF=BC=
a,
∴D到射线BN的距离为a;
(3)存在,①当EC=EA时,
∵∠ACD=90°,
∴EC=EA=AD,
∵AB∥CE∥DF,
∴BC=FC=a,
由(2)知,△DFC∽△CBA,
∴,
∴FC=AB=2,
∴a=2,
②当AE=AC时,如图2,AM⊥CE,
∴∠1=∠2,
∵AM∥BN,
∴∠2=∠4,
∴∠1=∠4,
由(2)知,∠3=∠4,
∴∠1=∠3,
∵∠AGD=∠DFC=90°,
∴△ADG∽△DCF,
∴,
∵AD==
,AG=a+2,CD=
,
∴,
∴a=4+8,
即:满足条件的a的值为2或4+8.