题目内容
【题目】△ABC中,∠ACB=90°,CB=6,AC=8,点D是AC上的一点,点E是BD上一点.
(1)如图(1),若点D在AB的垂直平分线上,求CD的长.
(2)如图(2),连接AE,若AE平分∠BAC,BE平分∠ABC,求点E到AC的距离.
(3)若点E到三角形两边的距离为1.5,求CD的长.(直接写出答案)
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【答案】(1)
(2)2(3)3或2或![]()
【解析】
(1)由垂直平分线的性质可得BD=AD,AE=BE=5,设CD长为x,在
中,由勾股定理列出方程即可解出CD的长;
(2)过点E作EF⊥AC于点F,EM⊥AB于点M,EN⊥BC于点N,由角平分线的性质可得EF=EM=EN,AE、BE、CE将
分割成三个三角形,利用面积关系
=
可求出EF的长即为所求;
(3)根据题意可分三种情况讨论:①当点E到AB和BC的距离为1.5时,过点D作DF⊥AB于点F,设CD为x,在
中利用勾股定理可列出方程,求出x;②当点E到CB和CA的距离为1.5时,过点E作EM⊥AC于点M,EN⊥BC于点N,易知四边形CMEN为正方形,可得CM=1.5,由EM∥BC,可得
,进而得到
,代入数据即可求出CD;③当点E到AB和AC的距离为1.5时,过点E作EM⊥AB于点M,EN⊥AC于点N,EF⊥BC于点F,易知四边形CNEF为矩形,根据面积关系
=
可求EF的长度即为CN的长度,由EN∥BC,可得
进而可得
,代入数据即可求出CD的长度.
(1)如图所示,设AB的垂直平分线为DE,垂足为E,
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∵∠ACB=90°,CB=6,AC=8,
∴AB=
=10,
∵DE垂直平分AB,
∴BD=AD,AE=BE=
AB=5,
设CD=x,则AD=BD=8-x,在
中,由勾股定理可得:
,
解得:
,
∴点D在AB的垂直平分线上时,CD=
;
(2)如图所示,过点E作EF⊥AC于点F,EM⊥AB于点M,EN⊥BC于点N,连接CE,
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∵AE平分∠BAC,EF⊥AC,EM⊥AB,
∴EF=EM,
∵BE平分∠ABC,EM⊥AB,EN⊥BC,
∴EM=EN,
∴EF=EM=EN,
设EF=EM=EN=x,则:
= ![]()
即:
×AC×BC=
×AC×EF+
×AB×EM+
×BC×EN,
6×8=8x+10x+6x,
解得:x=2,
∴点E到AC的距离为2;
(3)根据题意可分三种情况:
①如图所示,当点E到AB和BC的距离为1.5时,此时点E在∠CBA的角平分线上,即BD平分∠CBA,过点D作DF⊥AB于点F,
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∵BD平分∠CBA,DF⊥AB,DC⊥BC,
∴CD=DF,
又∵∠C=∠DFB=90°,BD=BD,
∴
(HL),
∴BF=BC=6,
∴AF=4,
设CD=x,则DF=x,AD=8-x,在
中,由勾股定理可得:
,
解得:x=3,
∴当点E到AB和BC的距离为1.5时,CD=3;
②如图所示,当点E到CB和CA的距离为1.5时,此时点E在∠BCA的角平分线上,即CE平分∠BCA,过点E作EM⊥AC于点M,EN⊥BC于点N,此时EM=EN=1.5,EM∥BC,
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∵∠NCM=90°, EM⊥AC,EN⊥BC,
∴四边形CMEN为矩形,
∵EM=EN
∴矩形CMEN为正方形,
∴CM=1.5,
设CD=x,则DM=x-1.5,
∵EM∥BC,
∴![]()
∴
,
即:
,
解得:x=2,
∴当点E到CB和CA的距离为1.5时,CD=2;
③如图所示,当点E到AB和AC的距离为1.5时,此时点E在∠BAC的角平分线上,即AE平分∠BAC,过点E作EM⊥AB于点M,EN⊥AC于点N,EF⊥BC于点F,此时EM=EN=1.5,四边形CNEF为矩形,
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∵
=
,
∴
×AC×BC=
×AC×EN+
×AB×EM+
×BC×EF,
即6×8=8×1.5+10×1.5+6×EF,
解得:EF=
,
∵四边形CNEF为矩形,
∴CN= EF=
,
设CD=x,则DN=x-
,
∵EN∥BC,
∴![]()
∴
,
即:
,
解得:x=
,
∴当点E到AB和AC的距离为1.5时,CD=
.
综上所述,若点E到三角形两边的距离为1.5,CD的长为3或2或
.