锐角三角形ABC,角BAC等于45度,AD 垂直于BC,BD=2,CD=3,求AD的长
锐角三角形ABC,角BAC等于45度,AD 垂直于BC,BD=2,CD=3,求AD的长
设AD与CE交于M点,
M为三角形ABC的垂心,
连结BM并延长交AC于F点,
则BF垂直AC,
三角形BMD与三角形BCF相似,有:
MD/CF=BM/BC(式1)。
三角形BMD与三角形ACD相似,有:
MD/DC=BD/AD(式2)。
同时,因角BAC=45度,则有角ABF=45度,
而三角形BME与三角形CMF相似,角MCF也为45度,则
2倍的CF平方=MC平方=MD平方+DC平方=MD平方+16,
BM平方=MD平方+BD平方=MD平方+36。
将(式1)两端均平方得
MD平方/CF平方=BM平方/BC平方(式3),
将CF平方与BM平方代入(式3),得
MD平方的平方-148MD平方+576=0
配方,移项,得
(MD平方-74)的平方=4900
MD平方=144或MD平方=4,解得MD=12或2
将MD=12代入(式2)得AD=2,明显不合理,舍去。
将MD=2代入(式2)得AD=12。
所以答案为AD=12
这道题我当时在做的时候用了两种方法,一种是把所有的都设出来,解方程,另一种方法就是我下面要说的比较巧的方法.
将三角形ABD以AB为轴翻折形成三角形ABP
将三角形ADC以AC为轴翻折形成三角形AMC
所以角PAM=2倍的角BAC=90度
AP=PD=AM,角P=角M=90度
延长MC,PB交于N
则角N=90度
所以APNM为矩形
又因为AM=AP
所以APNM为正方形
设正方形边长(即AD的长)为x
BN=NP-BP=x-2
CN=NM-CM=x-3
BC=BD+CD=5
在直角三角形BCN中,BN^2+CN^2=BC^2
所以有
(x-2)^2+(x-3)^2=25
2x^2-10x+13-25=0
x^2-5x-6=0
(x-6)(x+1)=0
x1=6,x2=-1
因为x大于0
所以x=6
所以AD=x=6