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求解一道题

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在等腰梯形ABCD中,AB=DC=5,AD=4,BC=10. 点E在下底边BC上,点F在腰AB上.
(1)若EF平分等腰梯形ABCD的周长,设BE长为x,试用含x的代数式表示△BEF的面积;
(2)是否存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积同时平分?若存在,求出此时BE的长;若不存在,请说明理由;
(3)是否存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积同时分成1∶2的两部分?若存在,求出此时BE的长;若不存在,请说明理由.


1楼2013-06-23 22:39回复


    2楼2013-06-23 22:41
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      2025-11-25 21:22:25
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      解:(1)由已知条件得:梯形周长为24,高4,面积为28.
      BF=24÷2-x=12-x (1分),
      过点F作FG⊥BC于G,过点A作AK⊥BC于K,
      ∵FG‖AK,
      ∴△BGF∽△BKA,

      FG
      AK
      =
      BF
      AB

      ∴FG=
      4(12-x)
      5

      ∴S△BEF=
      1
      2
      ×
      4(12-x)
      5
      ×x=
      24x-2x2
      5
      (7≤x≤10);(2)存在. (4分)
      由(1)得
      24x-2x2
      5
      =14,(5分),
      解得x1=7,x2=5(不合题意舍去),
      ∴存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长与面积同时平分,
      此时BE=7.(6分)(3)不存在,过点F作FM⊥BC于M,过点A作AH⊥BC于H,
      假设存在,第一种情况:显然是:S△BEF:SAFECD=1:2,
      (BE+BF):(AF+AD+DC+CE)=1:2,
      梯形ABCD周长的三分之一为
      24
      3
      =8,面积的三分之一为
      28
      3
      .因为BE=x,
      所以BF=(8-x)
      ∵FM‖AH,
      ∴△FBM∽△ABH,
      ∴BF:AB=FM:AH,

      8-x
      5
      =
      FM
      4

      ∴FM=
      32-4x
      5

      ∴△BEF的面积=-
      2
      5
      x2+
      16
      5
      x,

      1
      3
      梯形ABCD的面积=
      28
      3
      时,

      28
      3
      =-
      2
      5
      x2+
      16
      5
      x,
      整理方程得:-3x2+24x-70=0,
      △=576-840<0
      ∴不存在这样的实数x.
      即不存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积.
      同时分成1:2的两部分.
      第二种情况:显然是:S△BEF:SAFECD=2:1,(BE+BF):(AF+AD+DC+CE)=2:1,
      梯形ABCD周长的三分之一为:
      24
      3
      =8,面积的三分之一为:
      28
      3
      .因为BE=x,
      所以BF=(8-x)
      ∵FM‖AH,
      ∴△FBM∽△ABH,
      ∴BF:AB=FM:AH,

      8-x
      5
      =
      FM
      4

      ∴FM=
      32-4x
      5

      ∴△BEF的面积=-
      2
      5
      x2+
      16
      5
      x,

      1
      3
      梯形ABCD的面积=
      28
      3
      时,

      28
      3
      ×2=-
      2
      5
      x2+
      16
      5
      x,
      整理方程得:3x2-24x+140=0,
      △<0
      ∴不存在这样的实数x.
      即不存在线段EF将等腰梯形ABCD的周长和面积,同时分成1:2的两部分.


      3楼2013-06-23 22:43
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