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如图,等边△ABC的边长为12cm,点D、E分别在边AB、AC上,且AD=AE=4cm,若点F从点B开始以2cm/s的速

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/08 08:55:05
如图,等边△ABC的边长为12cm,点D、E分别在边AB、AC上,且AD=AE=4cm,若点F从点B开始以2cm/s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(cm2),求S与t的函数关系式;
(2)在点F运动过程中,试猜想△GFH的面积是否改变?若不变,求其值;若改变,请说明理由;
(3)请直接写出t为何值时,点F和点C是线段BH的三等分点.
如图,等边△ABC的边长为12cm,点D、E分别在边AB、AC上,且AD=AE=4cm,若点F从点B开始以2cm/s的速
(1)作EM⊥GA,垂足为M.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°.
∵GA∥BC,
∴∠MAE=60°.
∵AD=AE=4,
∴ME=AE•sin60°=2
3,BD=AB-AD=8,
又GA∥BH,
∴△AGD∽△BFD,

AG
BF=
AD
BD=
1
2,
又∵BF=2t,
∴AG=t.
∴S=
3t.
(2)猜想:不变.
∵AG∥BC,
∴△AGD∽△BFD,△AGE∽△CHE,

AG
BF=
AD
BD,
AG
CH=
AE
EC,

AD
BD=
AE
EC,

AG
BF=
AG
CH,
∴BF=CH.
情况①:0<t<6时,
∵BF=CH,
∴BF+CF=CH+CF,
即:FH=BC;
情况②:t=6时,有FH=BC;
情况③:t>6时,
∵BF=CH,
∴BF-CF=CH-CF,
即:FH=BC.
∴S△GFH=S△ABC=36
3.
综上所述,当点F在运动过程中,△GFH的面积为36
3cm2
(3)∵BC=FH,∴BF=CH.
①当点F在线段BC边上时,若点F和点C是线段BH的三等分点,则BF=FC=CH.
∵BC=12,∴BF=FC=6,
又∵点F的运动速度为2cm/s,
∴t=3.
∴当t=3时,点F和点C是线段BH的三等分点;
②当点F在BC的延长线上时,若点F和点C是BH的三等分点,则BC=CF=FH.
∵BC=12,∴CF=12,∴BF=24,
又∵点F的运动速度为2cm/s,
∴t=12.
∴当t=12时,点F和点C是线段BH的三等分点;
综上可知:当t=3s或12s时,点F和点C是线段BH的三等分点.