将8个边长为1的正方形拼成如图(1)形状,要求过点P作一条直线l将该图形分割成面积相等的两部分.
(1)在图(1)中画出直线l的大致位置;
(2)计算直线l与直线AB所成的夹角(锐角)的正切值.
网友回答
解:(1)在CD上取一点G,使得CG=过G、P作直线,那么直线GP就是所求的直线l;
理由如下:如图,设MG=x;
∵MG∥NQ,
∴△MPG∽△NPQ,
∴MP:PN=MG:QN=1:2,即QN=2MG=2x;
∴GC=1-x,BQ=2x+1;
S梯形GCBQ=(GC+BQ)×BC=×3×(1-x+2x+1)=+3;
由于S梯形=×8=4,即+3=4,解得x=,
∴GC=CM-MG=.
(2)∵∠GQN=∠MGP,
∴直线l与直线AB所成的夹角(锐角)的正切值为:
tan∠GQN=tan∠MGP===.
解析分析:(1)由于整个图形是由8个面积为1的正方形拼成,那么直线l将图形分成的两部分的面积都应该是4;可设直线l分别与CD、AB交于点G、Q,设MG=x,易证得△MGP∽△NQP,且相似比为1:2,则QN=2x,可用x表示出GC、BQ的长,进而可表示出梯形GCBQ的面积,由于梯形的面积为4,即可求得x的值,由此可确定作图方案.
(2)利用(1)中所求线段得出tan∠GQN=tan∠MGP=求出即可.
点评:此题主要考查的是图形面积的求法以及相似三角形的性质,要学会综合运用所学知识来解答此类题目.