题目内容

如图,在△ABC中,AB=AC,D、E分别是AB、AC的中点,M、N为BC上的点,连接DN、EM.若AB=10cm,BC=12cm,MN=6cm,则图中阴影部分的面积为
 
cm2
考点:相似三角形的判定与性质,三角形的面积,等腰三角形的性质,勾股定理,三角形中位线定理
专题:压轴题
分析:由勾股定理求出BC上的高AN为8cm,求出AO=ON=4cm,求出MN=DE  MN∥DE,求出MN与DE间的距离是4cm,求出△MNO和△DEO的高均为cm2,求出阴影部分面积即可.
解答:
解:连接DE,过A作AH⊥BC于H,过O作ZF⊥BC于F,交DE于Z,
∵AB=AC=10cm,AH⊥BC,BC=12cm,
∴BH=CH=6cm,
∵AB=AC=10cm,
由勾股定理得:AH=8cm,
∵D、E分别是AB和AC中点,
∴DE=
1
2
BC=6cm,DE∥BC,
∴DE和MN间的距离是4cm,
∵MN=6cm,BC=12cm,
∴MN=DE,MN∥DE,
∴∠DEO=∠NMO,
在△DEO和△NMO中,
∠DEO=∠NMO
∠DOE=∠NOM
DE=MN

∴△DEO≌△NMO(AAS),
∴DO=NO,
∵DE∥MN,
∴△DZO∽△NFO,
DO
ON
=
ZO
OF

∵DO=ON,
∴ZO=OF=
1
2
ZF=2cm,
∴阴影部分的面积是:
S梯形DECB-S△DOE-S△OMN
=
1
2
×(DE+BC)×FZ-
1
2
×DE×OZ-
1
2
×MN×OF
=
1
2
×(6+12)×4-
1
2
×6×2-
1
2
×6×2
=24(cm2).
故答案为:24.
点评:本题考查了相似三角形的性质和判定,三角形的面积,等腰三角形的性质,勾股定理,三角形的中位线定理等知识点的综合运用.
练习册系列答案
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请阅读下列材料:
实际问题:如图(1),一圆柱的底面半径为5厘米,BC是底面直径,高AB为5厘米,求一只蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线,小明设计了两条路线.
解决方案:
路线1:侧面展开图中的线段AC,如图(2)所示,设路线l的长度为l1:则l12=AC2=AB2+BC2=52+(5π)2=25+25π2
路线2:高线AB+底面直径BC,如图(1)所示.
设路线2的长度为l2:则l2=AB+BC=5+10=15,l22=225.
为比较l1,l2的大小,我们采用如下方法:
∵l12-l22=25+25π2-225=25π2-200=25(π2-8)>0.
∴l12>l22,所以l1>l2
小明认为应选择路线2较短.
(1)问题类比:
小明对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成:“圆柱的底面半径为1厘米,高AB为5厘米.”继续按前面的路线进行计算.请你帮小明完成下面的计算:
路线1:l12=AC2=
 

路线2:l2=AB+BC=
 
,l22=
 

∵l12
 
l22,∴l1
 
l2(填“>”或“<”)
∴小亮认为应选择路线
 
(填1或2)较短.
(2)问题拓展:
请你帮小明和小亮继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为r厘米时,高为h厘米,蚂蚁从A点出发沿圆柱表面爬行到点C,
路线1:l12=
 

路线2:l22=
 

r
h
满足什么条件时,选择的路2最短?请说明理由.
(3)问题解决:
如图(3)为2个相同的圆柱紧密排列在一起,高为5厘米,当圆柱的底面半径r(厘米)=
 
时,蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到C点的两条线段相等(注:按上面小明所设计的两条路线方式).

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