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小专题(十) 三角形内接矩形问题——教材P88例1探究
数学 九年级上册 沪教版
练闯考
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【例】 如图,一块材料的形状是锐角三角形ABC,边BC=120 mm,高AD=80 mm,把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上,这个正方形零件的边长是多少?
【分析】根据正方形的对边平行得到BC∥EF,利用“平行于三角形的一边的直线截其他两边或其他两边的延长线,得到的三角形与原三角形相似”,设正方形零件的边长为x mm,则KD=EF=x mm,AK=(80-x)mm,然后根据相似三角形的性质得到比例式,解方程即可得到结果.
解:∵四边形EGHF为正方形,∴BC∥EF.设正方形零件的边长为x mm,则KD=EF=x mm,AK=(80-x)mm.∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC.∵AD⊥BC,∴ eq \f(EF,BC) = eq \f(AK,AD) ,∴ eq \f(x,120) = eq \f(80-x,80) ,解得x=48.答:正方形零件的边长是48 mm
方法总结:1.“内接”,就是说四边形的四个顶点都在三角形的边上,因此:(1)特殊四边形的一边与三角形的一边平行,从而得到三角形相似;(2)大三角形的高等于特殊四边形的一边与小三角形的高之和;2.方程思想:利用相似三角形的性质——“相似三角形的对应高的比等于相似比” 这个等量关系,列方程解决问题.
变式拓展
1.如图,在△ABC中,BC=120,高AD=60,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,则AN的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
2.如图,在△ABC中,BC=6,BC边上的高为4,在△ABC的内部作一个矩形EFGD,使EF在BC边上,另外两个顶点分别在AB,AC边上,则对角线EG长的最小值为_____________.
eq \f(12\r(13),13)
3.如图,在锐角三角形ABC中,边BC长为12,高AD长为8.
(1)如图,矩形EFGH的边GH在BC边上,其余两个顶点E,F分别在AB,AC边上,EF交AD于点K;
①求 eq \f(EF,AK) 的值;
②设EH=x,矩形EFGH的面积为S,求S与x的函数解析式,并求S的最大值;
(2)若AB=AC,正方形PQMN的两个顶点在△ABC一边上,另两个顶点分别在△ABC的另两边上,直接写出正方形PQMN的边长.
解:(1)①∵EF∥BC,∴ eq \f(AK,AD) = eq \f(EF,BC) ,∴ eq \f(EF,AK) = eq \f(BC,AD) = eq \f(12,8) = eq \f(3,2)
②∵EH=x,∴KD=EH=x,AK=8-x.∵ eq \f(EF,AK) = eq \f(3,2) ,∴EF= eq \f(3,2) (8-x),∴S=EH·EF= eq \f(3,2) x(8-x)=- eq \f(3,2) (x-4)2+24,∴当x=4时,S的最大值是24
(2) eq \f(24,5) 或 eq \f(240,49)
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