试题

题目:
青果学院已知直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=a,BC=2a.在AC、BC上分别有一动点P、Q,且PQ始终平分△ABC的面积.作PR⊥CA交AB于R,QS⊥BC交AB于S.线段BS、SR、RA能否构成一个直角三角形,证明你的猜想.
答案
证明:∵直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=a,BC=2a,
∴AB=
AC2+BC2
=
5
a,
设CP=b,则AP=a-b,
设CQ=x,∵S△CPQ=
1
2
S△ABC,即
1
2
bx=
1
2
×
1
2
a·2a,青果学院
∴x=
a2
b
,即CQ=
a2
b
,BQ=2a-
a2
b
=
2ab-b2
b

∵PR∥BC,
∴△APR∽△ACB,
AP
AC
=
AR
AB

∴AR=
AP·AB
AC
=
(a-b)·
5
a
a
=
5
(a-b),
同理,BS=
BQ·AB
BC
=
2ab-b2
b
·
5
a
2a
=
5
(2ab-b2)
2b

∴SR=
5
a-
5
(a-b)-
5
(2ab-b2)
2b
=
2
5
ab+
5
b2
2b
=
5
(2ab+b2)
2b

∵[
5
(a-b)]2+{
5
(2ab-b2)
2b
]2=[
5
(2ab+b2)
2b
]2
即AR2+BS2=SR2
∴线段BS、SR、RA能构成一个直角三角形.
证明:∵直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=a,BC=2a,
∴AB=
AC2+BC2
=
5
a,
设CP=b,则AP=a-b,
设CQ=x,∵S△CPQ=
1
2
S△ABC,即
1
2
bx=
1
2
×
1
2
a·2a,青果学院
∴x=
a2
b
,即CQ=
a2
b
,BQ=2a-
a2
b
=
2ab-b2
b

∵PR∥BC,
∴△APR∽△ACB,
AP
AC
=
AR
AB

∴AR=
AP·AB
AC
=
(a-b)·
5
a
a
=
5
(a-b),
同理,BS=
BQ·AB
BC
=
2ab-b2
b
·
5
a
2a
=
5
(2ab-b2)
2b

∴SR=
5
a-
5
(a-b)-
5
(2ab-b2)
2b
=
2
5
ab+
5
b2
2b
=
5
(2ab+b2)
2b

∵[
5
(a-b)]2+{
5
(2ab-b2)
2b
]2=[
5
(2ab+b2)
2b
]2
即AR2+BS2=SR2
∴线段BS、SR、RA能构成一个直角三角形.
考点梳理
平行线分线段成比例;勾股定理的逆定理.
设CP=b,则可以用b表示出AP的长,然后利用S△CPQ=
1
2
S△ABC,表示出BQ的长,根据△APR∽△ACB,相似三角形的对应边的比相等,即可利用a、b表示出AR的长,同理可以表示出BS的长,则ER可以表示出,然后利用勾股定理的逆定理即可判断.
本题考查了勾股定理的逆定理,以及相似三角形的性质,正确表示出AR的长度是关键.
探究型.
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