题目内容
如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个三角形为“好玩三角形”
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(1)请用直尺与圆规画一个“好玩三角形”;
(2)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,
,求证:△ABC是“好玩三角形”;
(3)如图2,已知菱形ABCD的边长为a, ∠ABC=2β,点P,Q从点A同时出发,以相同的速度分别沿折线AB-BC和AD-DC向终点C运动,记点P所经过的路程为s
①当β=45°时,若△APQ是“好玩三角形”,试求
的值;
②当tanβ的取值在什么范围内,点P,Q在运动过程中,有且只有一个△APQ能成为“好玩三角形”?请直接写出tanβ的取值范围。
(4)本小题为选做题
依据(3)中的条件,提出一个关于“在点P,Q的运动过程中,tanβ的取值范围与△APQ是“好玩三角形”的个数关系”的真命题(“好玩三角形”的个数限定不能为1)。
(1)
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(2)见解析(3)①
或
②
(4)见解析
【解析】解:(1)作图如下,△ABC即为所求。
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(2证明:取AC的中点D,连接BD,
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∵∠C=90°,
,∴
。
设
,由
,
。
∴
。
∴AC=BD。∴△ABC是“好玩三角形”。
(3)①若β=45°,当点P在AB上时,△APQ是等腰直角三角形,不可能是“好玩三角形”。
当点P在BC上时,连接AC,交PQ于点E,延长AB交QP的延长线于点F,
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∵PC=QC,∠ACB=∠ACD,∴AC是PQ的垂直平分线。
∴AP=AQ。
∵∠CAB=∠ACP,∠AEF=∠CEP,∴△AEF∽△CEP。
∴
。
∵PE=CE,∴
。
ⅰ)当底边PQ与它的中线AE相等,即AE=PQ时,
,∴
。
ⅱ)当腰AP与它的中线QM相等,即AP=QM时,
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作QN⊥AP于点N,∴MN=AN=
PM。
∴QN=
MN。
∴
。
∴
。
∴
。
综上所述,
的值为
或
。
②
。
(4)若
,则在点P,Q的运动过程中,使得△APQ是“好玩三角形”的个数为2。
(1)作边AB,取AB中点D,以点D 为圆心,AB长画圆,圆上异于点A、B 的任一点C与点A、B连成的三角形就是“好玩三角形”。
(2)取AC的中点D,连接BD,应用锐角三角函数定义和勾股定理证明AC=BD即可。
(3)①先确定当点P在BC上时才可能使△APQ是“好玩三角形”,从而分底边PQ与它的中线AE相等和腰AP与它的中线QM相等两种情况求解。
②由①知两上临界点
和2,即可得出结论。
(4)在点P,Q的运动过程中,tanβ的取值范围与△APQ是“好玩三角形”的个数关系如下:
|
tanβ的取值范围 |
“好玩三角形”的个数 |
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
0 |
|
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无数个 |