(2)由?C?90?,tan?A?3a3,得?. 4b4
令a?3,b?4k?k?0?,则c?5k,于是7k?5k?4,得k?2,从而有 a?6,b?8,c?10.
17.2.9★★在Rt△ABC中,?C?90?,S△ABC?m,且两直角边长满足条件3a?2b?m.
2(1)证明:m≥24;
(2)当m取最小值时,求△ABC中最小内角的正切值. 解析(1)由题设得 ?ab?m , ?3a?2b?m.??m?3a?消去b,得a???m,故实数a满足二次方程
2??3x2?mx?2m?0.
①
所以△?m2?24m?m?m?24?≥0.
因为m?0,所以m≥24.
(2)当m?24时,方程①只有一个实数根a?4,从而b?6.由b?a,知△ABC的最小内角为?A,
a2?. b37.2.10★★如图所示.?A??BEF??EBC??ECD?90?,?ABF?30?,?BFE?45?,?ECB?60?且AB?2CD.求tan?CDE的值. 其正切值tanA?BCDAFE
解析
因为tan?CDE?CE,已知AB?2CD,因此,只需求出AB与CE的比值即可. CDAB24. ??cos30?332不妨设CD?1,则AB?2.在Rt△ABF中,?A?90?,?ABF?30?,所以BF?在Rt△BEF中,?BEF?90?,?BFE?45?,所以BE?BFcos45??43?222? 23在Rt△BEC中,?EBC?90?,?ECB?60?, CE?CE42?. CD3BE22242???,所以sin60?333tan?CDE?7.2.11★★如图所示.在锐角△ABC中,sinB?4,tanC?2,且S△ABC?10.求BC. 5ABDC
解析
作AD?BC于D,设AD?x,在Rt△ABD中,因为sinB?43,所以cosB?1?sin2B?, 55所以tanB?sinB4AD43?,所以?,BD?x. cosB3BD34ADADx3x5?2,所以CD??,所以BC?BD?CD?x??x. ① DC22424在Rt△ADC中,因为tanC?1因为S△ABC?BC?AD?10,
215所以?x?x?10,
24所以x?4.
5由①知BC??4?5.
4评注 在一般三角形中,在适当位置作高线,将其转化为直角三角形求解,这是解斜三角形常采用的方法.
7.2.12★★如图所示.在△ACD中,?A?45?,CB?5,CD?7,BD?3.求?CBD及AC.
CAEBD
解析1 作CE?AD于E,设CE?x,BE?y,则有
222??x?y?5 , ① ?222??x??y?3??7. ②②-①得6y?9?72?52?24,所以y?25. 25BE21532?5?co?sCBE???因为x?52?y2?5?,所以,所以?CBE?60?,???CB522?2??CBD?180??60??120?,所以AC?解析2 在
22△CBD2中,
CE53256???.
sin45?222BC?5,BD?3,CD?7,由余弦定理得
CD2?BC2?BD272?52?321CD?BC?BD?2BC?BD?cos?CBD,所以cos?CBD????,
?2?BC?BD?2?5?32所以?CBD?120?,从而?CBA?60?.在△ABC中,由正弦定理得
5?32?56A.
222ACBC, ?sin?CBAsinA所以AC?BC?sin?CBA?sinA7.2.13★★如图,已知△ABC中,AB?1,D是AB的中点,?DCA?90?,?DCB?45?.求BC的长.
ECADB
解析
作BE?ACB,交AC的延长线于E,设BC?x.则BE?BC?sin45??x2,
CE?BC?cos45??x2 由DC∥BE,D是AB的中点,知AE?2EC??2x??x?而AE?BE?AB,得??????1.
22????2222x2.
22即x?评注
法.
7.2.14★★如图,△ABC中,?ACB?90?,CD?AB于D,DE?AC于E,DF?BC于F.
1010,所以BC?.
55通过构造直角三角形,使用三角函数、勾股定理等知识将边角联系起来是求线段长的常用方
AEAC3求证:. ?BFBC3CFEADB解析
AEEDDF?ADE??ACD??B,而tan?ADE?,tan?ACD?,tanB?,所以
DEECBFAEEDDF???tanB, DEECFB又DF?EC,所以
AEEDECAE???tan3B,所以?tan3B. DEECBFBFACAEAC3又tanB?,所以. ?BCBFBC3评注 本题直角三角形较多,直接用相似三角形往往找不好关系,利用等角的三角函数作边的转化,使关系明确.
7.2.15★★如图,在△ABC中,?A?90?,AB?AC,M是AC边的中点,AD垂直于BM且交BC于D.
AMFCBD
求证:?AMB??CMD. 解析 作DF?AC于F,不妨设AB?3,因AD?BM,?BAM?90?,所以?DAF??ABM. 1ACMA21DF1??.tan?DAF?又tan?ABM??. ABAB2FA2又?BAC?90?,AB?AC,?C?45?,而?DFC?90?,故FC?FD. 由于
FC1331?,而FC?FA?3,FC?1,FA?2,而MC?,FM??1?,FD?1, FA2222FD1AB??2,又tan?AMB??2,?AMB,?CMD是锐角. 1FMAM2即tan?CMD?因此?AMB??CMD. 评注 利用解三角形的知识把结论中有关的线段用常数或适当的参数表示,通过计算证明几何命题,这种方法称为几何题的三角证法.
7.2.16★★在等腰直角三角形ABC中,AB?1,?A?90?,点E为腰AC上任意一点,AE?a,点
F在底边BC上,且FE?BE,求证:S△CEF?解析
a?1?a?22?1?a?.
如图,过点F作FD?AC,垂足为D.
AEDBFC
因为?ABE??BEA??BEA??DEF,所以?ABE??DEF,从而知△ABE∽△DEF,
ABAE. ?DEDF又因为FD?CD,则令FD?x,那么DE?1?a?x.
a?1?a?1a于是. ?,得x?1?a1?a?xx得故S△CEFa?1?a?a?1?a?11. ?EC?FD???1?a???221?a2?1?a?27.2.17★★★如图,在直角三角形ABC中,?A?90?,AB?a,AC?b,E是AC上一动点,F在
BC上,E从点A开始向C运动且保持EF?BE,试写出S△EFC与点E运动时到点A距离x的关系式.
AEBFDC
解析
如图,过点C作CD?EF,交直线EF于D,则△ABE∽△DEC,得
ABBEAE. ??EDECCDa?由AE?x,得EC?b?x,则DEa?b?x??b?x?xa2?x2x?,得DE?,CD?.
2222b?xCDa?xa?x又△BEF∽△CDF,则
BEEF?CDDF,即
BE?B?EC?DEFEF,得?EFFDEDa2?x2?EF?a2?x2?a?b?x?22a2?x2?a?b?x?a?x.
a2?bx?b?x?xa2?x22故S△CEF11ax?b?x??EF?CD??2.
22a?bx7.2.18★★如图(a),正方形ABCD的边长215,E、F分别是AB、BC的中点,AF分别交DE、
DB于点M、N,求△DMN的面积.
AMENBF(a)CBENF(b)CDAMD
解析
记正方形ABCD的边长为2a.由题设易知△BFN∽△DAN,则有
ADANDN2???, BFNFBN1得AN?2NF,所以AN?2AF. 3AB25?. AF5在直角△ABF中,AB?2a,BF?a,则AF?AB2?BF2?5a,于是cos?BAF?△AD≌△BAF由题设可知,
?AME?180???BAF??AED?180???BAF??AFB?90?.
所以?AE?D?,
于是AM?AE?cos?BAF?25245a,MN?AN?AM?AF?AM?a, 5315