Question

如果三角形有一邊上的中線長恰好等于這邊的長，那么稱這個三角形為“好玩三角形”．

（1）請用直尺和圓規(guī)畫一個“好玩三角形”；

（2）如圖1，在Rt△ABC中，∠C=90°，tanA= ，求證：△ABC是“好玩三角形”；

（3）如圖2，已知菱形ABCD的邊長為a，∠ABC=2β，點(diǎn)P，Q從點(diǎn)A同時(shí)出發(fā)，以相同速度分別沿折線AB﹣BC和AD﹣DC向終點(diǎn)C運(yùn)動，記點(diǎn)P經(jīng)過的路程為s．

①當(dāng)β=45°時(shí)，若△APQ是“好玩三角形”，試求的值；

②當(dāng)tanβ的取值在什么范圍內(nèi)，點(diǎn)P，Q在運(yùn)動過程中，有且只有一個△APQ能成為“好玩三角形”．請直接寫出tanβ的取值范圍．

（4）依據(jù)（3）的條件，提出一個關(guān)于“在點(diǎn)P，Q的運(yùn)動過程中，tanβ的取值范圍與△APQ是‘好玩三角形’的個數(shù)關(guān)系”的真命題（“好玩三角形”的個數(shù)限定不能為1）

 

 

Answer 1

（1）見解析 （2）見解析 （3）① ②＜tanβ＜2

（4）在P、Q的運(yùn)動過程中，當(dāng)0＜tanβ＜時(shí)，使得△APQ成為“好玩三角形”的個數(shù)為2．

【解析】【解析】
（1）如圖1，

①作一條線段AB，

②作線段AB的中點(diǎn)O，

③以點(diǎn)O為圓心，AB長為半徑畫圓，

④在圓O上取一點(diǎn)C（點(diǎn)E、F除外），連接AC、BC．

∴△ABC是所求作的三角形．

（2）如圖2，

取AC的中點(diǎn)D，連接BD．

∵∠C=90°，tanA= ，

∴

∴設(shè)BC= x，則AC=2x，

∵D是AC的中點(diǎn)，

∴CD= AC=x

∴BD= = =2x，

∴AC=BD

∴△ABC是“好玩三角形”；

（3）①當(dāng)β=45°，點(diǎn)P在AB上時(shí)，

∴∠ABC=2β=90°，

∴△APQ是等腰直角三角形，不可能是“好玩三角形”，

如圖3，當(dāng)P在BC上時(shí)，連接AC交PQ于點(diǎn)E，延長AB交QP的延長線于點(diǎn)F，

∵四邊形ABCD是菱形，∠ABC=2β=90°，

∴四邊形ABCD是正方形，

∴AB=BC，∠ACB=∠ACD=45°，

∴∠CAB=∠ACP，

∵PC=CQ，∠ACB=∠ACD，

∴∠AEF=∠CEP=90°，

∴△AEF∽△CEP，且△AEF、△CEP和△BFP都是等腰直角三角形，

∴．

∵PE=CE，

∴．

（Ⅰ）當(dāng)?shù)走匬Q與它的中線AE相等時(shí)，即AE=PQ時(shí)，

，

∴，

（Ⅱ）當(dāng)腰AP與它的中線QM相等，即AP=QM時(shí)，

作QN⊥AP于N，如圖4

∵AP=QM=AQ

∴MN=AN= MP．

∴QN= MN，

∴tan∠APQ= ，

∴tan∠APE= ，

∴=

②由①可知，當(dāng)AE=PQ和AP=QM時(shí)，有且只有一個△APQ能成為“好玩三角形”，

∴＜tanβ＜2時(shí)，有且只有一個△APQ能成為“好玩三角形”．

（4）由（3）可以知道：在P、Q的運(yùn)動過程中，當(dāng)0＜tanβ＜時(shí)，使得△APQ成為“好玩三角形”的個數(shù)為2．

（1）先畫一條線段AB，再確定AB的中點(diǎn)O，以點(diǎn)O為圓心，AB為半徑畫圓，在圓O上取一點(diǎn)C，連接AC、BC，則△ABC是所求作的三角形；

（2）取AC的中點(diǎn)D，連接BD，設(shè)BC= x，根據(jù)條件可以求出AC=2x，由三角函數(shù)可以求出BD=2x，從而得出AC=BD，從而得出結(jié)論；

（3）①當(dāng)β=45°時(shí)，分情況討論，P點(diǎn)在AB上時(shí)，△APQ是等腰直角三角形，不可能是“好玩三角形”，當(dāng)P在BC上時(shí)，延長AB交QP的延長線于點(diǎn)F，可以求出，再分情況討論，當(dāng)AE=PQ和AP=QM時(shí)，求出的值；

②根據(jù)①求出的兩個的值可以求出tanβ的取值范圍；

（4）由（3）可以得出“在P、Q的運(yùn)動過程中，當(dāng)0＜tanβ＜時(shí)，使得△APQ成為‘好玩三角形’的個數(shù)為2”是真命題．