Question

劉衛(wèi)同學(xué)在一次課外活動(dòng)中，用硬紙片做了兩個(gè)直角三角形，見下圖①、②．圖①中，∠B=90°，∠A=30°，BC=6cm；圖②中，∠D=90°，∠E=45°，DE=4cm．圖③是劉衛(wèi)同學(xué)所做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他將△DEF的直角邊DE與△ABC的斜邊AC重合在一起，并將△DEF沿AC方向移動(dòng)．在移動(dòng)過(guò)程中，D、E兩點(diǎn)始終在AC邊上（移動(dòng)開始時(shí)點(diǎn)D與點(diǎn)A重合）．
（1）在△DEF沿AC方向移動(dòng)的過(guò)程中，劉衛(wèi)同學(xué)發(fā)現(xiàn)：F、C兩點(diǎn)間的距離

 

． （填“不變”、“變大”或“變小”）
（2）劉衛(wèi)同學(xué)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步地研究，編制了如下問(wèn)題：
問(wèn)題①：當(dāng)△DEF移動(dòng)至什么位置，即AD的長(zhǎng)為多少時(shí)，F(xiàn)、C的連線與AB平行？
問(wèn)題②：當(dāng)△DEF移動(dòng)至什么位置，即AD的長(zhǎng)為多少時(shí)，以線段AD、FC、BC的長(zhǎng)度為三邊長(zhǎng)的三角形是直角三角形？
請(qǐng)你分別完成上述二個(gè)問(wèn)題的解答過(guò)程．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，觀察圖形，F(xiàn)、C兩點(diǎn)間的距離逐漸變��；
（2）①因?yàn)椤螧=90°，∠A=30°，BC=6，所以AC=12，又因?yàn)椤螰DE=90°，∠DEF=45°，DE=4，所以DF=4，連接FC，設(shè)FC∥AB，則可求證∠FCD=∠A=30°，故AD的長(zhǎng)可求；
②設(shè)AD=x，則FC²=DC²+FD²=（12-x）²+16，再分情況討論：FC為斜邊；AD為斜邊；BC為斜邊．綜合分析即可求得AD的長(zhǎng)；
③假設(shè)∠FCD=15°，因?yàn)椤螮FC=30°，作∠EFC的平分線，交AC于點(diǎn)P，則∠EFP=∠CFP=∠DFE+∠EFP=60°，所以PD=4

3

，PC=PF=2FD=8，故不存在．

解答：解：（1）變��；
故答案為：變小；

（2）問(wèn)題①：∵∠B=90°，∠A=30°，BC=6
∴AC=12
∵∠FDE=90°，∠DEF=45°，DE=4
∴DF=4
連接FC，設(shè)FC∥AB

∴∠FCD=∠A=30°
∴在Rt△FDC中，DC=4

3

，
∴AD=AC-DC=12-4

3

，
∴AD=（12-4

3

）cm時(shí)，F(xiàn)C∥AB；
問(wèn)題②：設(shè)AD=x，在Rt△FDC中，F(xiàn)C²=DC²+FD²=（12-x）²+16，
（I）當(dāng)FC為斜邊時(shí)，
由AD²+BC²=FC²得，x²+6²=（12-x）²+16，x=

31

6

；
（II）當(dāng)AD為斜邊時(shí)，
由FC²+BC²=AD²得，（12-x）²+16+6²=x²，x=

49

6

；
∵DE=4，
∴AD=AC-DE=12-4=8，
∴x=

49

6

＞8（不合題意舍去）
（III）當(dāng)BC為斜邊時(shí)，
由AD²+FC²=BC²得，x²+（12-x）²+16=36，
整理得出：x²-12x+62=0，
∴方程無(wú)解，
∴由（I）、（II）、（III）得，當(dāng)x=

31

6

cm時(shí)，以線段AD、FC、BC的長(zhǎng)度為三邊長(zhǎng)的三角形是直角三角形；
另解：BC不能為斜邊，
∵FC＞CD，
∴FC+AD＞12
∴FC、AD中至少有一條線段的長(zhǎng)度大于6，
∴BC不能為斜邊，
∴由（I）、（II）、（III）得，當(dāng)x=

31

6

cm時(shí)，以線段AD、FC、BC的長(zhǎng)度為三邊長(zhǎng)的三角形是直角三角形．

點(diǎn)評(píng)：本題把相似三角形的判定和勾股定理結(jié)合求解．綜合性強(qiáng)，難度大．考查學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力．注意解題的方法不惟一，可讓學(xué)生采用不同方法求解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．