题目内容
【题目】定义:
数学活动课上,李老师给出如下定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称这个三角形为“智慧三角形”.
理解:
(1)如图,已知、
是
上两点,请在圆上找出满足条件的点
,使
为“智慧三角形”(画出点
的位置,保留作图痕迹);
(2)如图,在正方形中,
是
的中点,
是
上一点,且
,试判断
是否为“智慧三角形”,并说明理由;
运用:
(3)如图,在平面直角坐标系中,
的半径为1,点
是直线
上的一点,若在
上存在一点
,使得
为“智慧三角形”,当其面积取得最小值时,直接写出此时点
的坐标.
【答案】(1)见解析;(2)是否为“智慧三角形”,理由见解析;(3)点
的坐标
,
.
【解析】
(1)连结AO并且延长交圆于C1,连结BO并且延长交圆于C2,即可求解;
(2)设正方形的边长为4a,表示出DF、CF以及EC、BE的长,然后根据勾股定理列式表示出AF2、EF2、AE2,再根据勾股定理逆定理判定△AEF是直角三角形,由直角三角形的性质可得△AEF为“智慧三角形”;
(3)根据“智慧三角形”的定义可得△OPQ为直角三角形,根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,根据勾股定理可求另一条直角边,再根据三角形面积可求斜边的高,即点P的横坐标,再根据勾股定理可求点P的纵坐标,从而求解.
(1)解析】如图所示
(2)是否为“智慧三角形”,
理由如下:设正方形的边长为,
∵是
的中点,∴
,
∵,∴
,
,
在中,
,
在中,
,
在中,
,
∴,
∴是直角三角形,
∵斜边上的中线等于
的一半,
∴为“智慧三角形”;
(3)如图所示:
由“智慧三角形”的定义可得为直角三角形,
根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,
由勾股定理可得,
,
由勾股定理可求得,
故点的坐标
,
.
