三角形ABC中,BC=6,AB=2AC,P为BC延长线上一点,且CP=2,
(1)当AB=8时,求三角形ABC的面积;
(2)当AB变化时,求证:AP的值为定值,并求出这个定值.
网友回答
解:(1)过C作CD⊥AB,交AD于D,
设BD=x,则AD=8-x,又BC=6,AB=8,AC=AB=4,
在Rt△BDC中,根据勾股定理得:x2+CD2=62①,
在Rt△ACD中,根据勾股定理得:(8-x)2+CD2=42②,
联立①②,消去CD2得:x2-36=(8-x)2-16,
即16x=84,解得:x=,
把x=代入①得:CD==,
则S△ABC=AB?CD=×8×=3;
(2)过A作AE⊥CP,交CP于E,如图所示:
设CE=x,AE=y,AC=a,AB=2a,
在Rt△ACE中,根据勾股定理得:x2+y2=a2①,
在Rt△ABE中,根据勾股定理得:(6+x)2+y2=(2a)2②,
①-②得:-4x=12-a2③,
在Rt△AEP中,根据勾股定理得:
AP2=AE2+EP2=y2+(2-x)2=x2+y2-4x+4,
将①和③代入得:AP2=a2+12-a2+4=16,
开方得:AP=4,
则AP的值为定值,且定值为4.
解析分析:(1)过C作CD垂直于AB,交AB于D,求出CD的长,利用三角形的面积公式即可求出三角形ABC的面积,设BD=x,则AD=8-x,在直角三角形BDC和直角三角形ADC中,利用勾股定理列出两关系式,分别记作①和②,①-②消去CD2得到关于x的方程,求出方程的解即可得到x的值,把求出的x的值代入①即可求出CD的长,得到三角形ABC的面积;(2)过A作AE垂直于CP,设CE=x,AE=y,AC=a,AB=2a,在直角三角形ACE中,利用勾股定理列出关系式,记作①,在直角三角形ABE中,根据勾股定理再列出关系式,记作②,①-②得到关系式③,然后在直角三角形APE中,利用勾股定理表示出AP2,将①和③代入即可求出AP的长,故为定值.
点评:此题考查了勾股定理,以及三角形面积的求法.此题利用勾股定理先后建立三个方程,建立转换条件,使问题得以解决,这些由定理得到的结论都呈现着等式特征,因而用方程的方法得以实施.应用此方法解决问题时,关键是抓住几何问题中所阐明的相等关系,代数问题有的可以用几何的方法求解,几何问题也可以用代数的方法求解,这种数形转换,实质也是一种建模方法.