题目内容
【题目】如图1,△ABC中,CD⊥AB于D,且BD : AD : CD=2 : 3 : 4,
(1)试说明△ABC是等腰三角形;
(2)已知S△ABC=40cm2,如图2,动点M从点B出发以每秒2cm的速度沿线段BA向点A 运动,同时动点N从点A出发以每秒1cm速度沿线段AC向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M运动的时间为t(秒),
①若△DMN的边与BC平行,求t的值;
②若点E是边AC的中点,问在点M运动的过程中,△MDE能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.
图1 图2 备用图
【答案】(1)见详解;(2)①t值为:s或6s;②t值为:4.5或5或.
【解析】
(1)设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,由勾股定理求出AC,即可得出结论;
(2)由△ABC的面积求出BD、AD、CD、AC;①当MN∥BC时,AM=AN;当DN∥BC时,AD=AN;得出方程,解方程即可;
②根据题意得出当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM;如果ED=EM;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.
解:(1)证明:设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,
在Rt△ACD中,AC=5x,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,
∴S△ABC=×5x×4x=40cm2,而x>0,
∴x=2cm,
则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.
由运动知,AM=10-2t,AN=t,
①当MN∥BC时,AM=AN,
即10-2t=t,
∴;
当DN∥BC时,AD=AN,
∴6=t,
得:t=6;
∴若△DMN的边与BC平行时,t值为s或6s.
②存在,理由:
Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;
Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形
Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.
∵点E是边AC的中点,
∴DE=AC=5
当DE=DM,则2t-4=5,
∴t=4.5s;
当ED=EM,则点M运动到点A,
∴t=5s;
当MD=ME=2t-4,
如图,过点E作EF垂直AB于F,
∵ED=EA,
∴DF=AF=AD=3,
在Rt△AEF中,EF=4;
∵BM=2t,BF=BD+DF=4+3=7,
∴FM=2t-7
在Rt△EFM中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,
∴t=.
综上所述,符合要求的t值为4.5或5或.