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(2013•南通)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=3,△DEF是边长为a(a为小于3的常数)的

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/08 03:55:17
(2013•南通)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=
3
(2013•南通)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=3,△DEF是边长为a(a为小于3的常数)的
(1)由题意得:tanA=
BC
AC=
3

3=
3,
∴∠A=60°.
∵DE∥AB,
∴∠CDE=∠A=60°.
如答图1所示,过点E作EH⊥AC于点H,

则EH=DE•sin∠CDE=a•

3
2=

3
2a.
∴点E到AC的距离为一个常数.

(2)若AD=
1
4,当a=2时,如答图2所示.

设AB与DF、EF分别交于点M、N.
∵△DEF为等边三角形,∴∠MDE=60°,
由(1)知∠CDE=60°,
∴∠ADM=180°-∠MDE-∠CDE=60°,
又∵∠A=60°,
∴△ADM为等边三角形,
∴DM=AD=
1
4.
过点M作MG∥AC,交DE于点G,则∠DMG=∠ADM=60°,
∴△DMG为等边三角形,
∴DG=MG=DM=
1
4.
∴GE=DE-DG=2-
1
4=
7
4.
∵∠MGD=∠E=60°,∴MG∥NE,
又∵DE∥AB,
∴四边形MGEN为平行四边形.
∴NE=MG=
1
4,MN=GE=
7
4.
∴T=DE+DM+MN+NE=2+
1
4+
7
4+
1
4=
17
4.

(3)若点D运动到AC的中点处,分情况讨论如下:
①若0<a≤

3
2,△DEF在△ABC内部,如答图3所示:

∴T=3a;
②若

3
2<a≤
3,点E在△ABC内部,点F在△ABC外部,在如答图4所示:

设AB与DF、EF分别交于点M、N,过点M作MG∥AC交DE于点G.
与(2)同理,可知△ADM、△DMG均为等边三角形,四边形MGEN为平行四边形.
∴DM=DG=NE=AD=

3
2,MN=GE=DE-DG=a-

3
2,
∴T=DE+DM+MN+NE=a+

3
2+(a-

3
2)+

3
2=2a+

3
2;
③若
3<a<3,点E、F均在△ABC外部,如答图5所示:

设AB与DF、EF分别交于点M、N,BC与DE、EF分别交于点P、Q.
在Rt△PCD中,CD=

3
2,∠CDP=60°,∠DPC=30°,
∴PC=CD•tan60°=

3

3=
3
2.
∵∠EPQ=∠DPC=30°,∠E=60°,∴∠PQE=90°.
由(1)知,点E到AC的距离为

3
2a,∴PQ=

3
2a-
3
2.
∴QE=PQ•tan30°=(

3
2a-
3
2)×

3
3=
1
2a-

3
2,PE=2QE=a-
3.
由②可知,四边形MDEN的周长为2a+

3
2.
∴T=四边形MDEN的周长-PE-QE+PQ=(2a+

3
2)-(a-
3)-(
1
2a-

3
2)+(

3
2a-
3
2)=

3+1
2a+2
3-
3
2.
综上所述,若点D运动到AC的中点处,T的关系式为:
T=

3a(0<a≤

3
2)
2a+

3
2(

3
2<a≤
3)

3+1
2a+2
3−
3
2(
3<a<3).