初三数学题:BC为一小河,现需要将菜地平均分割,且每一块地都面临小河,分三部分,分割线总长度最小

如题所述

分析 (1)先根据勾股定理求斜边BC=100米,再求S△ABC=2400米2;如图1,考虑面积一半为1200米2,令一边BD=60米,过D作AC的平行线,交BC于E,根据相似得DE=40米,则S△BDE=1212S△ABC,且割线DE=40米;如图2,根据三角形中线的性质平分三角形面积,即可得出作法,求出即可.
(2)如图3中,分割线分别为EF、MN,当BE=BF,CM=CN,S△BEF=S△CMN=800时,分割线之和最小.利用相似三角形的性质分别求解即可.

解答 解:(1)∵∠BAC=90°,AC=60米,AB=80米,
由勾股定理得:BC=√602+802602+802=100米,
如图1,根据相似三角形面积比是相似比的平方,我们可以过直角边AB上一点D,作平行于另一直角边的直线,将三角形分成两部分,面积相等,边长比为1:√22,
∵DE∥AC,
∴△BDE∽△BAC
∴DEAC=BDABDEAC=BDAB=1√212,
∴BD80BD80=1√212
如图2,取BC的中点,连接AD,则BD=CD,
根据等底同高的两个三角形面积相等,得:S△ABD=S△ADC;
AD=1212BC=1212×100=50米,
则此时分割线的长度为50米.

(2)如图3中,分割线分别为EF、MN,当BE=BF,CM=CN,S△BEF=S△CMN=800时,分割线之和最小.
作EH⊥BC于H,MG⊥BC于G.
∵∠B=∠B,∠EHB=∠A,
∴△BEH∽△BCA,
∴EH:BH:BE=3:4:5,设EH=3k,则BH=4k,BE=5k,HF=k,EF=√1010k,
∵S△BEF=1212•3k•5k=800
∴k=8√1538153,
∴EF=40√634063,
同理CG:GM:CM=3:4:5,设CG=3k,MG=4k,CM=5k,则GN=2k,MN=2√55k,
∵1212×5k•4k=800,
∴k=4√55,
∴MN=40,
∴分割线之和为40+40√634063.

点评 本题主要考查的是作图--应用与设计作图,此题主要考查三角形的面积等分问题;用到的知识点为:三角形的中线把三角形分成面积相等的两部分,解题的关键是理解题意,第二个问题关键是分割成两个等腰三角形时,分割线最短,属于中考常考题型.

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