题目内容
【题目】如图1,给定锐角三角形ABC,小明希望画正方形DEFG,使D,E位于边BC上,F,G分别位于边AC,AB上,他发现直接画图比较困难,于是他先画了一个正方形HIJK,使得点H,I位于射线BC上,K位于射线BA上,而不需要求J必须位于AC上.这时他发现可以将正方形HIJK通过放大或缩小得到满足要求的正方形DEFG.
阅读以上材料,回答小明接下来研究的以下问题:
(1)如图2,给定锐角三角形ABC,画出所有长宽比为2:1的长方形DEFG,使D,E位于边BC上,F,G分别位于边AC,AB上.
(2)已知三角形ABC的面积为36,BC=12,在第(1)问的条件下,求长方形DEFG的面积.
【答案】(1)见解析;(2) 18或.
【解析】
(1)如图2,先画长方形HIJK,使得HI=2HK,并且H,I位于射线BC上,K位于射线BA上,连结BJ并延长交AC于点F,再将长方形HIJK通过放大可得到满足要求的长方形DEFG;如备用图,先画长方形HIJK,使得HK=2HI,并且H,I位于射线BC上,K位于射线BA上,连结BJ并延长交AC于点F,再将长方形HIJK通过放大可得到满足要求的长方形DEFG;
(2)作△ABC的高AM,交GF于N.由三角形ABC的面积为36,求出AM=6.再设AN=x,由GF∥BC,得出△AGF∽△ABC,根据相似三角形对应高的比等于相似比列出比例式,由此求出x的值,进而求解即可.
解 (1)如图2与备用图1,长方形DEFG即为所求作的图形;
(2)在长方形DEFG中,如果DE=2DG,如备用图2,作△ABC的高AM,交GF于N.
∵三角形ABC的面积=BC·AM=×12AM=36,
∴AM=6.
设AN=x,则MN=6-x,DG=MN=6-x,DE=GF=2(6-x)=12-2x.
∵GF∥BC,
∴△AGF∽△ABC,
∴=,
∴=,
解得x=3,
∴DG=6-x=3,DE=2DG=6,
∴长方形DEFG的面积=6×3=18;
在长方形DEFG中,如果DG=2DE,同理求出x=,
∴DG=6-x=,DE=DG=,
∴长方形DEFG的面积=×=.
故长方形DEFG的面积为18或.
故答案为:(1)见解析;(2) 18或.