题目内容
【题目】综合题:如图1,△ABC中,∠B=30°,AB=3,BC=4,则△ABC的面积等于
(1)【回顾】
如图1,△ABC中,∠B=30°,AB=3,BC=4,则△ABC的面积等于 .
(2)【探究】
图2是同学们熟悉的一副三角尺,一个含有30°的角,较短的直角边长为a;另一个含有45°的角,直角边长为b,小明用两副这样的三角尺拼成一个平行四边形ABCD(如图3),用了两种不同的方法计算它的面积,从而推出sin75°= ,小丽用两副这样的三角尺拼成了一个矩形EFGH(如图4),也推出sin75°= ,请你写出小明或小丽推出sin75°= 的具体说理过程.
(3)【应用】
在四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=75°,BC=6,CD=5,AD=10(如图5)
①点E在AD上,设t=BE+CE,求t2的最小值;
②点F在AB上,将△BCF沿CF翻折,点B落在AD上的点G处,点G是AD的中点吗?说明理由.
【答案】
(1)3
(2)如图3中,
由题意可知四边形EFGH是矩形,AB=CD=2a,AH=DH=BF=CF=b,EF=GH= a﹣b,EH=FG=b﹣a,BC= b,
∵S四边形ABCD=BCABsin75°=2S△ABE+2S△BFC+S矩形EFGH
∴ b2asin75°=2× ×a× a+2× ×b2+( a﹣b)(b﹣a),
∴2 absin75°= ab+ab,
∴sin75°= .
如图4中,
易知四边形ABCD是平行四边形,∠BAD=75°,
∴S四边形EFGH=2S△ABE+2S△ADF+S平行四边形ABCD,
∴(a+b)( a+b)═2× ×a× a+2× ×b2+ b2asin75°,
∴sin75°= .
(3)①作C关于AD的对称点H,CH交AD于J,连接BH,EH.
在Rt△DCJ中,JC=CDsin75°= ( + ),
∴CH=2CJ= (
在Rt△BHC中,BH2=BC2+CH2=36+ ( + )2=86+25 ,
∵EC=EH,
∴EB+EC=EB+EH,
在△EBH中,BE+EH≥BH,
∴BE+EC的最小值为BH,
∴t=BE+CE,t2的最小值为BH2,即为86+25 .
②结论:点G不是AD的中点.
理由:作CJ⊥AD于J,DH⊥CG于H.
不妨设AG=GD=5,∵CD=5,
∴DC=DG,∵DH⊥CG,
∴GH=CH=3,
在Rt△CDH中,DH= = =4,
∵S△DGC= CGDH= DGCJ,
∴CJ= ,
∴sin∠CDJ= = ,
∵∠CDJ=75°,
∴与sin75°= 矛盾,
∴假设不成立,
∴点G不是AD的中点.
【解析】(1)由题意可知四边形EFGH是矩形,AB=CD=2a,AH=DH=BF=CF=b,EF=GH= a﹣b,EH=FG=b﹣a,BC= b,
回顾:如图1中,作AH⊥BC.
在Rt△ABH中,∵∠B=30°,AB=3,
∴AH=ABsin30°= ,
∴S△ABC= BCAH= ×4× =3,
所以答案是3.
【考点精析】认真审题,首先需要了解锐角三角函数的定义(锐角A的正弦、余弦、正切、余切都叫做∠A的锐角三角函数).