题目内容
【题目】如图1,以为直径作半圆,点在半圆上,连结,,且.连结,是边上的高,过点作交的延长线于点,交于点.
(1)求证:.
(2)当为的中点时,求的值.
(3)如图2,取的中点,连结.
①若,在点运动过程中,当四边形的其中一边长是的2倍时,求所有满足条件的长.
②连结,当的面积是的面积的3倍时,求的值(请直接写出答案).
图1图2
【答案】(1)见解析;(2);(3)①当或时,四边形其中一边长为的2倍;②
【解析】
(1)先证明 再证明,从而可得结论;
(2)先证明是等边三角形,再证明,利用锐角三角函数可得结论;(3)①分情况讨论:i当,ii当,iii当,结合图形性质可得结论;②当的面积是的面积的3倍时,得到 设则 结合图形的性质用含的代数式表示 利用正切的定义可得答案.
解:(1)∵,
∴.
∵为的直径,
∴,且,
∴.
∴.
∴.
(2)∵为边上的高,且,
∴.
∴.
∴.
又∵为中点,且,
∴.
∴是等边三角形,
∴.
∵.
,
∴
(3)①i当,由题意得:
设为,则
∴
由,得
∴.
由
得.
∴
ii当
设为,则.
由得,
,化简,
,(舍)
∴
iii当
由于,且
∴不存在
综上所述,当或时,四边形其中一边长为的2倍.
②如图,当的面积是的面积的3倍时,
设则
为的中点,
设 则
解得: 或舍去,
同理可得:
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