将含30°角的直角三角板ABC(∠B=30°)绕其直角顶点A逆时针旋转a角(0°∠a∠90°),得到Rt△ADE,AD与BC相交于点M,在AE上取点N,使∠MCN=9

发布时间:2020-08-11 16:53:56

将含30°角的直角三角板ABC(∠B=30°)绕其直角顶点A逆时针旋转a角(0°∠a∠90°),得到Rt△ADE,AD与BC相交于点M,在AE上取点N,使∠MCN=90°.设AC=2,△MNC的面积为S△MNC,△ABC的面积为S△ABC.
(1)求证:MN∥DE;
(2)以点N为圆心,NC为半径作⊙N,
①当直线AD与⊙N相切时,试S△MNC与S△ABC之间的关系;
②S△MNC与S△ABC之间满足怎样的关系时,试探求直线AD与⊙N的各种位置.

网友回答

(1)证明:∵∠MCN=90°,∠BAC=90°,
∴∠NCA+∠ACB=∠B+∠ACB=90°,
∴∠B=∠NCA,
∵∠BAM=∠CAN,
∴△ABM∽△ACN,
∴AM:AB=AN:AC,
∵AB=AD,AE=AC,
∴AM:AD=AN:AE,
∴MN∥DE,

(2)解:①直线AD与⊙N相切时,则AN=NC,
∵△ABM∽△ACN,
∴BM:CN=AB:AC,AM:AN=MB:NC,
∴AM=MB,
∵∠BAC=90°,
∵∠B=30°,
∴∠α=30°,∠AMC=60°,
∵AC=2,
∴BC=4,AB=2,
∵BM:CN=AB:AC,
又∵∠ACB=90°-30°=60°,
∴△AMC是等边三角形,
∴AM=MC=AC=2,
∴MB=2,
∵BM:CN=AB:AC,
∴CN=,
∴S△MNC==,S△ABC=AB?AC=2,
∴S△MNC=S△ABC,
②若S△MNC=S△ABC时,探求直线AD与⊙N的各种位置,
设BM=x,
∴S△MNC=MC?NC=?2,
∵BM:CN=AB:AC,
∴CN=,
∴(4-x)×=
∴解得x=1或x=3.
(i)当x=1时,
在Rt△MNC中,MC=4-x=3,
∴MN2=NC2+MC2,
∴MN=,
∵MN∥DE,
∴AN:AE=MN:DE,
∴AN=,
∵CN=
∵>,即AN>NC,
∴直线AD与⊙相离.
(ii)当x=3时,
∴NC=3,
在Rt△MNC中,MC=4-3=1,
∴MN=2,
∵MN∥DE,
∴AN:AE=MN:DE,
∴AN=1,
∵3>1,
∴NC>AN,
∴直线AD与⊙相交.
解析分析:(1)由题意推出∠B=∠NCA,通过求证△ABM∽△ACN,根据对应边成比例,通过等量代换推出AM:AD=AN:AE,即可得MN∥DE,(2)①当直线AD与⊙N相切时,利用AN=NC,通过求证△ABM∽△ACN,确定出CN,MC的值后,即可推出S△MNC与S△ABC之间的关系;②首先确定若S△MNC=S△ABC时,探求直线AD与⊙N的各种位置,设BE=x,根据题意求出x的值,然后讨论x取不同值时直线AD与⊙N的位置关系.

点评:本题主要考查相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、三角形的面积公式,直角三角形的性质、圆与直线的位置关系、切线的性质等知识点的综合运用能力,关键在于运用了分类讨论的思想进行分析、通过求证相关三角形相似,推出对应边成比例,熟练运用等量代换、认真求出相关线段的长度.
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