题目内容

已知:在内角不确定的△ABC中,AB=AC,点E、F分别在AB、AC上,EF∥BC,平行移动EF,如果梯形EBCF有内切圆.
当
AE
AB
=
1
2
时,sinB=
2
2
3
;
当
AE
AB
=
1
3
时,sinB=
3
2
(提示:
3
2
=
2
3
4
);
当
AE
AB
=
1
4
时,sinB=
4
5
.
(1)请你根据以上所反映的规律,填空:当
AE
AB
=
1
5
时,sinB的值等于
 
;
(2)当
AE
AB
=
1
n
时(n是大于1的自然数),请用含n的代数式表示sinB=
 
,并画出图形,写出已知、求证和证明过程.
分析:(1)
AE
AB
的分母加1即是sinB的分母,sinB的分子是2乘以
AE
AB
的分母的算术平方根,根据规律直接写出答案即可;
(2)由已知条件先写出已知和求证,再进行证明:
要想表示出sinB,需证明△AEM∽△ABN,得出
EM
BN
=
AE
AB
=
1
n
,再设EM=k,则BN=nk,作EH∥MN交BC于H,则HN=EM=k.
由勾股定理得EH=2
n
•k,则sinB=
EH
BE
=
2
n
•k
(n+1)k
=
2
n
n+1
.
解答:精英家教网解:(1)
5
3


(2)
2
n
n+1

图形、已知、求证和证明过程如下:
已知:在△ABC中,AB=AC,EF∥BC,⊙O内切于梯形EBCF,点D、N、G、M为切点,
AE
AB
=
1
n
(n是大于1的自然数)
求证:sinB=
2
n
n+1
.
证法一:
连接AO并延长与BC相交
∵⊙O内切于梯形EBCF,AB、AC是⊙O的切线,
∴∠BAO=∠CAO.
∵EF∥BC,AB=AC,
∴AE=AF.
又M、N为切点,
∴OM⊥EF,ON⊥BC,
∴AO⊥EF于M,AO⊥BC于N.
∵EF∥BC,∴EM∥BN.
∴△AEM∽△ABN.
∴
EM
BN
=
AE
AB
=
1
n
.
设EM=k,则BN=nk.
作EH∥MN交BC于H,则HN=EM=k.
∵D、N、M为切点,
∴BD=BN=nk,ED=EM=k.
在△EHB中,∠EHB=∠MNB=90°,
BE=BD+DE=(n+1)k,
BH=BN-HN=(n-1)k,
由勾股定理得EH=2
n
•k
∴sinB=
EH
BE
=
2
n
•k
(n+1)k
=
2
n
n+1
.
证法二:
接证法一中,∵EF∥BC,∴EM∥BN
∴
AM
AN
=
AE
AB
=
1
n
.
设AM=k,则AN=nk,MN=(n-1)k.
连接OD,∵D为切点,∴OD⊥AB
∴OM=OD=
1
2
MN=
(n-1)k
2
,OA=AM+MO=
(n+1)k
2

在Rt△AOD中,由勾股定理得AD=
n
•k
∵∠B+∠BAN=∠AOD+∠BAN=90°,
∴∠B=∠AOD
∴sinB=sin∠AOD=
AD
AO
=
n
•k
(n+1)k
2
=
2
n
n+1
.
点评:本题考查的是切割线定理,切线的性质定理,勾股定理.
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