题目内容
【题目】如果一个三角形的两条边的和是第三边的两倍,则称这个三角形是“优三角形”,这两条边的比称为“优比”(若这两边不等,则优比为较大边与较小边的比),记为.
(1)命题:“等边三角形为优三角形,其优比为1”,是真命题还是假命题?
(2)已知为优三角形,,,,
①如图1,若,,,求的值.
②如图2,若,求优比的取值范围.
(3)已知是优三角形,且,,求的面积.
【答案】(1)该命题是真命题,理由见解析;(2)①a的值为;②k的取值范围为;(3)的面积为或.
【解析】
(1)根据等边三角形的性质、优三角形和优比的定义即可判断;
(2)①先利用勾股定理求出c的值,再根据优三角形的定义列出的等式,然后求解即可;
②类似①分三种情况分析,再根据三角形的三边关系定理得出每种情况下之间的关系,然后根据优比的定义求解即可;
(3)如图(见解析),设,先利用直角三角形的性质、勾股定理求出AC、AB的长及面积的表达式,再类似(2),根据优三角形的定义分三种情况分别列出等式,然后解出x的值,即可得出的面积.
(1)该命题是真命题,理由如下:
设等边三角形的三边边长为a
则其中两条边的和为2a,恰好是第三边a的2倍,满足优三角形的定义,即等边三角形为优三角形
又因该两条边相等,则这两条边的比为1,即其优比为1
故该命题是真命题;
(2)①
根据优三角形的定义,分以下三种情况:
当时,,整理得,此方程没有实数根
当时,,解得
当时,,解得,不符题意,舍去
综上,a的值为;
②由题意得:均为正数
根据优三角形的定义,分以下三种情况:()
当时,则
由三角形的三边关系定理得
则,解得,即
故此时k的取值范围为
当时,则
由三角形的三边关系定理得
则,解得,即
故此时k的取值范围为
当时,则
由三角形的三边关系定理得
则,解得,即
故此时k的取值范围为
综上,k的取值范围为;
(3)如图,过点A作,则
设
是优三角形,分以下三种情况:
当时,即,解得
则
当时,即,解得
则
当时,即,整理得,此方程没有实数根
综上,的面积为或.