如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点D为AB边上的一动点(D不与A、B重合),过D
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如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点D为AB边上的一动点(D不与A、B重合),过D作DE∥BC,交AC于点E.把△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A′处.连接BA′,设AD=x,△ADE的边DE上的高为y.
(1)求出y与x的函数关系式;
(2)若以点A′、B、D为顶点的三角形与△ABC 相似,求x的值;
(3)当x取何值时,△A′DB是直角三角形.
⑴过A作AH⊥BC于H,∵AB=AC=5,∴BH=CH=3,∴AH=√(AB^2-BH^2)=4,
∵DE∥BC,∴ΔADE∽ΔABC,∴AD/AB=Y/AH,
Y=4X/5,
⑵①当BD=BA'时,BD/DA'=AB/BC,(5-X)/X=5/6,X=30/11,
②当BD=DA'=1/2AB=5/2时,即X=5/2,A'在BC上,此时A'为BC中点,满足条件。
③A'B=A'D时,∠ADE=∠A'DE=∠A'DB,又三角和为180°,
∴∠ADE=60°,但ΔADE不是等边三角形,∠ADE≠60°,
∴这是不可能的。
∴当X=30/11或X=5/2时满足条件。
⑶A'B^2=BH^2+(4-2Y)^2=9+(20-8X)^2/25
①∠A'BD=90°,9+(20-8X)^2/25=X^2+(5-X)^2,
②∠DBA'=90°,X^2=9+(20-8X)^2/25+(5-X)^2,
③∠BA'D=90°,(5-X)^2=9+(20-8X)^2/25+X^2,
1
2
BC=3,再根据DE∥BC,得出AN⊥DE,即y=AN,再在Rt△ABM中,求出AM的值,再根据DE∥BC,求出△ADE∽△ABC,即可求出y与x的函数关系式;
(2)根据△A'DE由△ADE折叠得到,得出AD=A'D,AE=A'E,再由(1)可得△ADE是等腰三角形,得出AD=A'D,AE=A'E,即可证出四边形ADA'E是菱形,得出∠BDA'=∠BAC,再根据∠BAC≠∠ABC,∠BAC≠∠C,得出∠BDA'≠∠ABC,∠BDA'≠∠C,从而证出△BDA'∽△BAC,即可求出x的值;
(3)先分三种情况进行讨论;第一种情况当∠BDA'=90°,得出∠BDA'≠90°;第二种情况当∠BA'D=90°,根据四边形ADA'E是菱形,得出点A'必在DE垂直平分线上,即直线AM上,求出AM和A'M=的值,再在Rt△BA'M中,表示出A'B2,再在Rt△BA'D中,求出法和条件的x;第三种情况当∠A'BD=90°,根据∠A'BD=90°,∠AMB=90°,得出△BA'M∽△ABM,即可求出BA'的值,再在Rt△D BA'中,根据DB2+A'B2=A'D2,求出x的值,即可证出△A′DB是直角三角形;
解答:解:(1)过A点作AM⊥BC,垂足为M,交DE于N点,则BM=1
2
BC=3,
∵DE∥BC,
∴AN⊥DE,即y=AN.
在Rt△ABM中,AM=
52-32
=4,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴
AD
AB
=
AN
AM
,
∴
x
5
=
y
4
,
∴y=
4x
5
(0<x<5).
(2)∵△A'DE由△ADE折叠得到,
∴AD=A'D,AE=A'E,
∵由(1)可得△ADE是等腰三角形,
∴AD=AE,
∴A'D=A'E,
∴四边形ADA'E是菱形,
∴AC∥D A',
∴∠BDA'=∠BAC,
又∵∠BAC≠∠ABC,
∴∠BDA'≠∠ABC,
∵∠BAC≠∠C,
∴∠BDA'≠∠C,
∴有且只有当BD=A'D时,△BDA'∽△BAC,
∴当BD=A'D,即5-x=x时,
=
5
2
.
(3)第一种情况:∠BDA'=90°,
∵∠BDA'=∠BAC,而∠BAC≠90°,
∴∠BDA'≠90°.
第二种情况:∠BA'D=90°,
∵四边形ADA'E是菱形,∴点A'必在DE垂直平分线上,即直线AM上,
∵AN=A'N=y=
4x
5
,AM=4,
∴A'M=|4-
8
5
x|,
在Rt△BA'M中,A'B2=BM2+A'M2=32+(4-
8
5
x)2,
在Rt△BA'D中,A'B2=BD2+A'D2=(5-x)2-x2,
∴(5-x)2-x2=32+(4-
8
5
x)2,
解得 x=
35
32
,x=0(舍去).
第三种情况:∠A'BD=90°,
∵∠A'BD=90°,∠AMB=90°,
∴△BA'M∽△ABM,
即
BA′
AB
=
BM
AM
,∴BA'=
15
4
,
在Rt△D BA'中,DB2+A'B2=A'D2,
(5-x)2+
225
16
=x2,
解得:x=
125
32
.
综上可知当x=
35
32
、x=
125
32
时,△A'DB是直角三角形.
△ABC的高h为:h=4.
由于DE∥BC,所以△ADE∽△ABC
则h/y=5/x,即y=4x/5
2
连接AA‘并延长交BC于E,则AA'⊥BC,又AB=AC,所以AE平分BC,故BE=3
又A'E=4-2y,所以A'B^2=25-16y+4y^2
而BD=5-x,A'D=x
由相似知BD,A'D,A'B必有两者相等
若BD=A'D,则x=5-x,x=2.5,y=2,
A'B=3
而BD/AB=0.5,A'B/BC=0.5.所以假设成立
若A'D=A'B,解得y=4或y=100/39
y=4时D、B重合,舍去,取y=100/39
此时x=125/39
A'D/AB=25/39,BD/BC=35/(39*6),不相似
若BD=A'B,则y=0或y=56/39
y=0时D与A重合,舍去,取y=56/39,此时x=70/39
BD/AB=25/39,A'D/BC=70/(39*6),故不相似
3
由图知角A'DB大小不变,且计算可得角A’DB为锐角
而角A'BD总是锐角
故只有角BA'D可能是直角
此时A'B^2+A'D^2=BD^2,带入数据得x=5,y=4
(x=y=0舍去)
辛苦手打不容易,给分吧