如图a,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=a,CD=b,点E、F分别是两腰AD、BC上的点,且EF∥AB,设EF到CD、AB的距离分别为d1、d2,某同学在对这一图形进行研究时,发现如下事实:①当d1

题目简介

如图a,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=a,CD=b,点E、F分别是两腰AD、BC上的点,且EF∥AB,设EF到CD、AB的距离分别为d1、d2,某同学在对这一图形进行研究时,发现如下事实:①当d1

题目详情

如图a,梯形ABCD中,ABCD,AB=a,CD=b,点E、F分别是两腰AD、BC上的点,且EFAB,设EF到CD、AB的距离分别为d1、d2,某同学在对这一图形进行研究时,发现如下事实:
①当
d1
d2
=
1
1
时,有EF=
a+b
2

d1
d2
=
1
2
时,有EF=
a+2b
3

d1
d2
=
1
3
时,有EF=
a+3b
4

d1
d2
=
1
4
时,有EF=
a+4b
5

②当
d1
d2
=
2
1
时,有EF=
2a+b
3
;当
d1
d2
=
3
1
时,有EF=
3a+b
4

d1
d2
=
4
1
时,有EF=
4a+b
5
;当
d1
d2
=
5
1
时,有EF=
5a+b
6

根据以上结论,解答下列问题:
(1)猜想当
d1
d2
=
1
n
d1
d2
=
m
1
时,分别能得到什么结论(其中m、n均为正整数)?
(2)进一步猜想当
d1
d2
=
m
n
时,有何结论(其中m、n均为正整数)?并证明你的结论;
(3)如图b,有一块梯形耕地ABCD,ABCD,CD=100米,AB=300米,AD=500米,在AD上取两点E、F,使DE=200米,EF=150米,分别从E、F两处为起点开挖两条平行于两底的水渠,直到另一腰,求这两条水渠的总长度.

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题型:解答题难度:中档来源:不详

答案


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(1)当
d1
d2
=class="stub"1
n
时,EF=class="stub"a+nb
n+1

d1
d2
=class="stub"m
1
时,EF=class="stub"ma+b
m+1


(2)当
d1
d2
=class="stub"m
n
时,EF=class="stub"ma+nb
m+n

证明:延长AD、BC交于G,设△DCG在BC边上的高为h,则由三角形相似得:
class="stub"b
EF
=class="stub"h
h+m
class="stub"b
a
=class="stub"h
h+m+n
从上述关于h,EF的方程组中易求得EF=class="stub"ma+nb
m+n


(3)由于过点E平行于两底的水渠到两底的距离比等于2:3,由(2)中的结论可得:
水渠长=class="stub"2BC+3AD
2+3
=180(米)
由于过点F平行于两底的水渠到两底的距离比等于7:3,由(2)中的结论可得:
水渠长=class="stub"7BC+3AD
7+3
=240(米)
故两条水渠的总长度是180+240=420(米).

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