如图,已知:在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,且a、b是关于x的一元二次方程x2+4(c+2)=(c+4)x的两个根,点D是以C为圆心,CB为半径的圆与AB的交点.(1)证明:△ABC是直角三角形;(2)若ab=34,求AB的长;(3)在(2)的条件下求AD长.

问题描述:

如图,已知:在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,且a、b是关于x的一元二次方程x2+4(c+2)=(c+4)x的两个根,点D是以C为圆心,CB为半径的圆与AB的交点.
(1)证明:△ABC是直角三角形;
(2)若

a
b
3
4
,求AB的长;
(3)在(2)的条件下求AD长.

(1)证明:依题意,得a+b=c+4,ab=4(c+2)(1分)
∴a2+b2=(a+b)2-2ab=(c+4)2-2×4(c+2)=c2+8c+16-8c-16=c2
∴△ABC是直角三角形.(3分)
(2)设a=3k,b=4k,从而c=5k(k>0).
代入a+b=c+4,得k=2;
∴a=6,b=8,c=10.(5分)
(3)过C作CE⊥AB于E.
则CE=

ab
c
=
24
5
,BE=
BC2CE2
=
62(
24
5
)
2
=
18
5

由垂径定理,得BD=2BE=
36
5

故AD=10-BD=10-7.2=2.8.(9分)
答案解析:(1)由韦达定理可求得a+b、ab的值,然后证a2+b2=c2,由勾股定理来判定△ABC是直角三角形;
(2)可根据a、b的比例关系,用未知数设出a、b的长,进而可表示出c的值;由韦达定理知:a+b=c+4,由此可求得未知数的值,进而可求出a、b、c的值,也就得出了AB的长.
(3)欲求AD,需先求出BD;可过C作CE⊥BD于E,根据直角三角形面积的不同表示方法,可求出CE的长,在Rt△BCE中,根据勾股定理,可求出BE的值;由垂径定理知BD=2BE,由此可求出BD的长,由此得解.
考试点:垂径定理;根与系数的关系;直角三角形全等的判定;直角三角形的性质;勾股定理.

知识点:此题综合考查了一元二次方程根与系数的关系、勾股定理、直角三角形的判定和性质、垂径定理等知识.