Question

提出問(wèn)題：如圖，在“兒童節(jié)”前夕，小明和小華分別獲得一塊分布均勻且形狀為等腰梯形和直角梯形的蛋糕（AD∥BC），在蛋糕的邊緣均勻分布著巧克力，小明和小華決定只切一刀將自己的這塊蛋糕平分（要求分得的蛋糕和巧克力質(zhì)量都一樣）．
背景介紹：這條分割直線(xiàn)既平分了梯形的面積，又平分了梯形的周長(zhǎng)，我們稱(chēng)這條線(xiàn)為梯形的“等分積周線(xiàn)”．
【小題1】小明很快就想到了一條分割直線(xiàn)，而且用尺規(guī)作圖作出.請(qǐng)你幫小明在圖1中作出這條“等分積周線(xiàn)”，從而平分蛋糕．


【小題2】小華覺(jué)得小明的方法很好，所以模仿著在自己的蛋糕（圖2）中畫(huà)了一條直線(xiàn)EF分別交AD、BC于點(diǎn)E、F．你覺(jué)得小華會(huì)成功嗎？如能成功，說(shuō)出確定的方法；如不能成功，請(qǐng)說(shuō)明理由
【小題3】通過(guò)上面的實(shí)踐，你一定有了更深刻的認(rèn)識(shí)．若圖2中AD∥BC，∠A=90°，AD<BC，AB="4" cm，BC ="6" cm，CD= 5cm.請(qǐng)你找出梯形ABCD的所有“等分積周線(xiàn)”，并簡(jiǎn)要的說(shuō)明確定的方法．

Answer 1

【小題1】作線(xiàn)段AD（或BC）的中垂線(xiàn)即可
【小題2】小華不會(huì)成功．直線(xiàn)平分梯形ABCD面積，則(AE+BF)AB=(ED+CF)AB
∴AE+BF = ED+CF，又∵AB＜CD，∴此時(shí)AE+BF+ AB＜ED+CF+ CD
∴小華不可能成功                      …………3分
【小題3】可求得：S_梯形ABCD=18，C_梯形ABCD=18，
由(2)可知直線(xiàn)分別交AD、BC于點(diǎn)E、F時(shí)不可能，只要分以下幾種情況：
① 當(dāng)直線(xiàn)分別交AD、AB于E、F時(shí)
有 S_△AEF≤S_△ABD，又∵S_△ABD=6＜9，∴不可能
同理，當(dāng)直線(xiàn)分別交AD、CD于E、F時(shí)S_△AEF≤S_△ACD＜9,
∴不可能                                  …………4分
②當(dāng)直線(xiàn)分別交AB、BC于E、F時(shí)
設(shè)BE=x, 則BF=9?x
由直線(xiàn)平分梯形面積得： x(9?x)=9
求得：x₁=3，x₂=6＞4（舍去）
∴BE=3                        …………6分
③當(dāng)直線(xiàn)分別交CD、BC于E、F時(shí)
設(shè)CE="x," 可得：S_△ECF=××(9?x)=9
2 x²－18 x+45=0
此方程無(wú)解，∴不可能…………8分
④當(dāng)直線(xiàn)分別交AB、CD于、 E、F時(shí)
設(shè)CF=x，可得：S_BFEC=×(3?)(6?)+= 9
∴  x₁=0， 與②同
x₂="5" ，BF=?2,舍去      …………10分
綜上所述，符合條件的直線(xiàn)共有一條．解析:
略