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背景介绍:这条分割直线既平分了三角形的面积,又平分了三角形的周长,我们称这条直线为三角形的“等分积周线”.尝试解决:(1)小明很快就想到了一条分割直线,而且用尺规作图作
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背景介绍:这条分割直线既平分了三角形的面积,又平分了三角形的周长,我们称这条直线为三角形的“等分积周线”.
尝试解决:
(1)小明很快就想到了一条分割直线,而且用尺规作图作出.请你帮小明在图1中作出这条“等分积周线”,从而平分蛋糕.
(2)小华觉得小明的方法很好,所以自己模仿着在图1中画了一条直线CD交AB于点D.你觉得小华会成功吗?如能成功,说出确定的方法;如不能成功,请说明理由.
(3)通过上面的实践,你一定有了更深刻的认识.请你解决下面的问题:若AB=BC=5,AC=6.请你找出△ABC的所有“等分积周线”,并简要的说明确定的方法.
尝试解决:
(1)小明很快就想到了一条分割直线,而且用尺规作图作出.请你帮小明在图1中作出这条“等分积周线”,从而平分蛋糕.
(2)小华觉得小明的方法很好,所以自己模仿着在图1中画了一条直线CD交AB于点D.你觉得小华会成功吗?如能成功,说出确定的方法;如不能成功,请说明理由.
(3)通过上面的实践,你一定有了更深刻的认识.请你解决下面的问题:若AB=BC=5,AC=6.请你找出△ABC的所有“等分积周线”,并简要的说明确定的方法.
▼优质解答
答案和解析
(1)如图(1)所示,分别作∠BAC与∠ABC的平分线AF,BE,两线交于点O,作直线CO交AB于D,直线CD即为所求;
(2)小华不会成功.
如图(2),若直线CD平分△ABC的面积,过C作CE⊥AB于E,
那么S△ADC=S△DBC,
∴
AD•CE=
BD•CE,
∴BD=AD,
∵AC≠BC,
∴AD+AC≠BD+BC,
∴小华不会成功;
(3)①若直线经过顶点,则AC边上的中垂线即为所求.
②若直线不过顶点,可分以下三种情况:
(a)直线与BC、AC分别交于E、F,如图1所示,
过点E作EH⊥AC于点H,过点B作BG⊥AC于点G,
易求,BG=4,AG=CG=3,
设CF=x,则CE=8-x,
由△CEH∽△CBG,可得EH=
,
根据面积相等,可得
,
∴x=3(舍去,即为①)或x=5,
∴CF=5,CE=3,直线EF即为所求直线.
(b)直线与AB、AC分别交于M、N,如图2所示,
由(a)可得,AM=3,AN=5,直线MN即为所求直线.
(c)直线与AB、BC分别交于P、Q,如图4所示
过点A作AY⊥BC于点Y,过点P作PX⊥BC于点X
由面积法可得,AY=
,
设BP=x,则BQ=8-x,
由相似,可得PX=
,
根据面积相等,可得
,
∴x=
(舍去)或x=
.
而当BP=
时,BQ=
,舍去.
∴此种情况不存在,
综上所述,符合条件的直线共有三条.
(2)小华不会成功.
如图(2),若直线CD平分△ABC的面积,过C作CE⊥AB于E,
那么S△ADC=S△DBC,
∴
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∴BD=AD,
∵AC≠BC,
∴AD+AC≠BD+BC,
∴小华不会成功;
(3)①若直线经过顶点,则AC边上的中垂线即为所求.
②若直线不过顶点,可分以下三种情况:
(a)直线与BC、AC分别交于E、F,如图1所示,
过点E作EH⊥AC于点H,过点B作BG⊥AC于点G,
易求,BG=4,AG=CG=3,
设CF=x,则CE=8-x,
由△CEH∽△CBG,可得EH=
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根据面积相等,可得
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∴x=3(舍去,即为①)或x=5,
∴CF=5,CE=3,直线EF即为所求直线.
(b)直线与AB、AC分别交于M、N,如图2所示,
由(a)可得,AM=3,AN=5,直线MN即为所求直线.
(c)直线与AB、BC分别交于P、Q,如图4所示
过点A作AY⊥BC于点Y,过点P作PX⊥BC于点X
由面积法可得,AY=
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设BP=x,则BQ=8-x,
由相似,可得PX=
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根据面积相等,可得
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∴x=
8+
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8-
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而当BP=
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8+
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∴此种情况不存在,
综上所述,符合条件的直线共有三条.
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