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已知:如图 等边三角形ABC的边长为6 点D E分别在边AB AC上 且AD=AE=2.若点F从点

时间:2022-03-14 21:31:26

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已知:如图 等边三角形ABC的边长为6 点D E分别在边AB AC上 且AD=AE=2.若点F从点

问题补充:

已知:如图,等边三角形ABC的边长为6,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE=2.若点F从点B开始以每秒1个单位长的速度沿射线BC方向运动,设点F运动的时间为t秒.当t>0时,直线FD与过点A且平行于BC的直线相交于点G,GE的延长线与BC的延长线相交于点H,AB与GH相交于点O.

(1)设△EGA的面积为S,写出S与t的函数关系式;

(2)当t为何值时,AB⊥GH;

(3)请你证明△GFH的面积为定值;

(4)当t为何值时,点F和点C是线段BH的三等分点.

答案:

解:(1)如图,

∵GA∥BC

又∵AB=6,AD=2

∴DB=4

∵BF=t

∴=,

∴AG=t

过点E作EK⊥AG,垂足为K

∵∠BCA=60°

∴∠CAK=60°

∴∠AEK=30°

∵AE=2

∴AK=1

∴EK=

∴S=AG?EK=×t×=t;

(2)如图,连接DE,由AD=AE可知,△ADE为等边三角形.

∵AB⊥HG

∴AO=OD,∠AEO=∠DEO

∵GA∥DE

∴∠AGE=∠GED

∴AG=AE=2

∴t=2

∴t=4

即当t=4时,AB⊥HG;

(3)∵GA∥BC

∵DE∥BC

∴FH=BC

∵△ABC与△GFH的高相等

∴S△GFH=S△ABC=×6×3=9

∴不论t为何值,△GFH的面积均为9;

(4)∵BC=FH

∴BF=CH

①当点F在线段BC上时,若点F和点C是线段BH的三等分点,则BF=FC=CH

∵BF=CH

∴BF=FC

∵BC=6

∴BF=FC=3

∴当t=3时,点F和点C是线段BH的三等分点;

②如右图,当点F在BC的延长线上时,若点F和点C是线段BH的三等分点,则BC=CF=FH

∵BC=FH

∴BC=CF

∵BC=6

∴CF=6

∴BF=12

∴当t=12时,点F和点C是线段BH的三等分点.

解析分析:(1)三角形EGA中,底边AG的长可通过相似三角形ADG和BDF求出,而AG边上的高可用AE?sin60°来表示,由此可得出S、t的函数关系式;

(2)当AB⊥GE时,连接DE,由已知推出三角形ADE是等边三角形,可得∠AEG=60°,即∠EG=30°,根据等角对等边可得出AG=AE=2,在(1)中已经求出了AG的表达式,根据得出的等量关系即可求出t的值;

(3)本题只需证FH是定值即可;

(4)本题要分两种情况:

①点F在C点左侧时,如果F、C是BH的三点分点,那么F必为BC的中点,因此BF=3,由此可求出t的值;

②当点F在C点右侧时,同①可知:BF=2BC=12,由此可求出t的值.

点评:主要考查了等边三角形的性质,平行线的性质等知识点的综合运用.

已知:如图 等边三角形ABC的边长为6 点D E分别在边AB AC上 且AD=AE=2.若点F从点B开始以每秒1个单位长的速度沿射线BC方向运动 设点F运动的时间为t

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