题目内容

如图,等边△ABC边长为a,D是BC边上一点,且BD:DC=2:3,把△ABC折叠,使A落在BC边上的D处.
(1)设折痕为MN,求
AM
AN

(2)如果
BD
DC
=
m
n
,求
AM
AN
考点:翻折变换(折叠问题),相似三角形的判定与性质
专题:
分析:(1)设出未知数,运用余弦定理列出关于线段AM的方程,求出AM的长度;同理求出线段AN的长度,即可解决问题.(2)类比(1)中的解法,同理可求出AM、AN的长度,即可解决问题.
解答:解:(1)由题意得:
AM=DM(设为λ),AN=DN(设为μ),
则BM=a-λ,CN=a-μ;
∵BD:DC=2:3,
∴BD=
2
5
a
,DC=
3
5
a

∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠C=60°;
在△BDM中,由余弦定理得:
λ2=(a-λ)2+(
2
5
a)2-2×
2
5
a(a-λ)cos60°

化简整理得:λ=
19
40
a

在△DCN中,同理可求:μ=
19a
35

λ
μ
=
7
8

AM
AN
=
7
8

(2)
BD
DC
=
m
n
,BC=a,
∴BD=
ma
m+n
,DC=
na
m+n

设AM=DM=λ,AN=DN=μ,
则BM=a-λ,CN=a-μ;
类比(1)中的方法,根据余弦定理列出方程,
可求得:λ=
a(m2+mn+n2)
(m+2n)(m+n)
,μ=
a(m2+mn+n2)
(2m+n)(m+n)

λ
μ
=
2m+n
m+2n

AM
AN
=
2m+n
m+2n
点评:该题以等边三角形形为载体,以翻折变换为方法,以考查翻折变换的性质、余弦定理及其应用等知识点为核心构造而成;解题的关键是灵活运用有关定理来分析、解答;对求解运算能力提出了较高的要求.
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