题目内容
【题目】爱好思考的小茜在探究两条直线的位置关系查阅资料时,发现了“中垂三角形”,即两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.如图(1)、图(2)、图(3)中,AF、BE是△ABC的中线,AF⊥BE于点P,像△ABC这样的三角形称为“中垂三角形”.设BC=a,AC=b,AB=c.
(特例探究)
(1)如图1,当tan∠PAB=1,c=2
时,a= ,b= ;
如图2,当∠PAB=30°,c=4时,a= ,b= ;
(归纳证明)
(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想a2、b2、c2三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你的结论.
(拓展证明)
(3)如图4,ABCD中,E、F分别是AD、BC的三等分点,且AD=3AE,BC=3BF,连接AF、BE、CE,且BE⊥CE于E,AF与BE相交点G,AD=6
,AB=6,求AF的长.
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【答案】(1)4
,4
,
,
;(2)猜想:a 2,b2,c2三者之间的关系是:a2+b2=5c2(3)AF=2![]()
【解析】
试题(1)①由等腰直角三角形的性质得到AP=BP=
AB=4,根据三角形中位线的性质,得到EF∥AB,EF=
AB=2
,再由勾股定理得到结果;②如图2,连接EF,类比①,结合△PEF~△ABP进行求解;
(2)连接EF,类比着(1)即可证得结论;
(3)根据全等三角形的性质得到AG=GF,得到BG是△ABF的中线,取AB的中点H,连接FH,并延长交DA的延长线于P,推出四边形CSPF是平行四边形,根据平行四边形的性质得到FP∥CE,得到△ABF是中垂三角形,于是得到结论.
解:(1)∵AF⊥BE,∠ABE=45°,
∴AP=BP=
AB=4,
∵AF,BE是△ABC的中线,
∴EF∥AB,EF=
AB=2
,
∴∠PFE=∠PEF=45°,
∴PE=PF=2,
在Rt△FPB和Rt△PEA中,
AE=BF=
=2
,
∴AC=BC=4
,
∴a=b=4
,
如图2,连接EF,
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同理可得:EF=
×2=1,
∵EF∥AB,
∴△PEF~△ABP,
∴
=
,
在Rt△ABP中,
AB=2,∠ABP=30°,
∴AP=1,PB=
,
∴PF=
,PE=
,
在Rt△APE和Rt△BPF中,
AE=
,BF=
,
∴a=
,b=
,
故答案为:4
,4
,
,
;
(2)猜想:a 2,b2,c2三者之间的关系是:a2+b2=5c2,
证明:如图3,连接EF,
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∵AF,BE是△ABC的中线,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF∥AB.且 EF=
AB=
c.
∴
=
=
,
设 PF=m,PE=n 则AP=2m,PB=2n,
在Rt△APB中,(2m)2+(2n)2=c2①
在Rt△APE中,(2m)2+n2=(
)2②
在Rt△BPF中,m2+(2n)2=(
)2③
由①得:m2+n2=
,由②+③得:5( m2+n2)=
,
∴a 2+b2=5 c2;
(3)在△AGE与△FGB中,
,
∴△AGE≌△FGB,
∴BG=EG,AG=GF,
∴BG是△ABF的中线,
如图4,取AB的中点H,连接FH,并延长交DA的延长线于P,
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同理,△APH≌△BFH,
∴AP=BF,PE=CF=2BF,
∴PE∥CF,PE=CF,
∴四边形CSPF是平行四边形,
∴FP∥CE,
∵BE⊥CE,
∴FP⊥BE,即FH⊥BG,
∴△ABF是中垂三角形,
由(2)知,AB2+AF2=5BF2,
∵AB=6,BF=
AD=2
,
∴36+AF2=5×(2
)2,
∴AF=2
.
【题目】随着“互联网+”时代的到来,一种新型打车方式受到大众欢迎,该打车方式的总费用由里程费和耗时费组成,其中里程费按x元/公里计算,耗时费按y元/分钟计算(总费用不足9元按9元计价).小明、小刚两人用该打车方式出行,按上述计价规则,其打车总费用、行驶里程数与打车时间如表:
时间(分钟) | 里程数(公里) | 车费(元) | |
小明 | 8 | 8 | 12 |
小刚 | 12 | 10 | 16 |
(1)求x,y的值;
(2)如果小华也用该打车方式,打车行驶了11公里,用了14分钟,那么小华的打车总费用为多少?