题目内容
【题目】如图,△ABC是边长为2的等边三角形,点D与点B分别位于直线AC的两侧,且AD=AC,连结BD、CD,BD交直线AC于点E.
(1)当∠CAD=90°时,求线段AE的长.
(2)过点A作AH⊥CD,垂足为点H,直线AH交BD于点F,
①当∠CAD<120°时,设AE=x,y=(其中S△BCE表示△BCE的面积,S△AEF表示△AEF的面积),求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
②当时,请直接写出线段AE的长.
【答案】(1)4﹣2;(2)①y=(0<x<2);②AE的长为1或.
【解析】
(1)先证明∠EBC=45°,过点E作EG⊥BC,垂足为点G.AE=x,则EC=2﹣x.根据BG=EG构建方程求出x即可得出答案.
(2)①证明△AEF∽△BEC,可得,由此构建关系式即可解决问题.
②分两种情形:当∠CAD<120°时,当120°<∠CAD<180°时,分别得出方程求解即可
解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=2,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°.
∵AD=AC,
∴AD=AB,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠ABD+∠ADB+∠BAC+∠CAD=180°,∠CAD=90°,∠ABD=15°,
∴∠EBC=45°.
过点E作EG⊥BC,垂足为点G.
设AE=x,则EC=2﹣x.
在Rt△CGE中,∠ACB=60°,
∴EG=ECsin∠ACB=(2﹣x),CG=ECcos∠ACB=1﹣x,
∴BG=2﹣CG=1+x,
在Rt△BGE中,∠EBC=45°,
∴1+(2﹣x),
解得x=4﹣2.
∴线段AE的长是4﹣2.
(2)①当∠CAD<120°时,
设∠ABD=α,则∠BDA=α,∠DAC=∠BAD﹣∠BAC=120°﹣2α.
∵AD=AC,AH⊥CD,
∴∠CAF=∠DAC=60°﹣α,
又∵∠AEF=60°+α,
∴∠AFE=60°,
∴∠AFE=∠ACB,
又∵∠AEF=∠BEC,
∴△AEF∽△BEC,
∴,
由(1)得在Rt△CGE中,BG=1+x,EG=(2﹣x),
∴BE2=BG2+EG2=x2﹣2x+4,
∴y=(0<x<2).
②如图
y=,则有,
整理得3x2+x﹣2=0,
解得x=或﹣1(舍去),
∴AE=.
当120°<∠CAD<180°时,同法可得y=,
当y=时,,
整理得3x2﹣x﹣2=0,
解得x=﹣(舍去)或1,
∴AE=1.
综合以上可得AE的长为1或.
【题目】如图所示的是一个宽5米的餐厅,只能放8张餐桌.现计划扩建增加座位,只能对原宽度进行加长,设加长后的长度为m米.若餐厅的餐桌数为y,经计算,得到如下数据:(注:m和y都为正整数)
m(米) | 5 | 8 | 11 | 14 | …… |
餐桌数y(张) | 8 | 12 | 16 | …… |
(1)根据表中数据的规律,完成以上表格;
(2)求出y关于m的函数解析式;
(3)若这家餐厅至少要有80张餐桌,求m的最小值.