试题
题目:
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=
AC
2
+
BC
2
=
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,
∴x=
a
2
b
,即CQ=
a
2
b
,BQ=2a-
a
2
b
=
2ab-
b
2
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-
b
2
b
·
5
a
2a
=
5
(2ab-
b
2
)
2b
,
∴SR=
5
a-
5
(a-b)-
5
(2ab-
b
2
)
2b
=
2
5
ab+
5
b
2
2b
=
5
(2ab+
b
2
)
2b
.
∵[
5
(a-b)]
2
+{
5
(2ab-
b
2
)
2b
]
2
=[
5
(2ab+
b
2
)
2b
]
2
,
即AR
2
+BS
2
=SR
2
.
∴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=
AC
2
+
BC
2
=
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,
∴x=
a
2
b
,即CQ=
a
2
b
,BQ=2a-
a
2
b
=
2ab-
b
2
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-
b
2
b
·
5
a
2a
=
5
(2ab-
b
2
)
2b
,
∴SR=
5
a-
5
(a-b)-
5
(2ab-
b
2
)
2b
=
2
5
ab+
5
b
2
2b
=
5
(2ab+
b
2
)
2b
.
∵[
5
(a-b)]
2
+{
5
(2ab-
b
2
)
2b
]
2
=[
5
(2ab+
b
2
)
2b
]
2
,
即AR
2
+BS
2
=SR
2
.
∴线段BS、SR、RA能构成一个直角三角形.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
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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