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趣味几何|构造一线三等角、结合不定方程求解反比例函数k值

原题重现

如图,平面直角坐标系中放置RT△PEF,∠E=90°,EP=EF;△PEF绕点P(-1,-3)转动,PE、PF所在直线分别交y轴、x轴正半轴于点B(0,b),A(a,0),作矩形AOBC,双曲线y=(k/x)(k>0)经过点C,当a,b均为正整数时,k= .

思路解析

1、P点为定点,∠EPF=45°为定角;

2、△EPF绕点P旋转,则A、B、C均为动点;

3、则k值随着点C的变化而变化;

4、限定条件:a、b均为正整数;

5、结论:等腰RT△EPF为伪条件,真正有用的条件为∠EPF=45°,如何根据45°角及定点P导出a、b的数量关系,再根据a、b为正整数值求出k值。

解题过程

1、首先看到45°角,可以联想到一线三等角的运用,所以构造辅助线如下图所示;

2、即构造等腰RT△BKG和等腰RT△AHD,可以得到△BGP∽△PDA;

3、找出相似三角形对应边之间的关系;

则有:PG=b+2、BG=√2(b+3)、AD=3√2、PD=4+a

所以:PG:BG=AD:PD;

(b+2)/√2(b+3)=3√2/(4+a)

a=2+6/(b+2)

因为a、b为正整数,所以b=1,a=4;或者4=1,a=3;

所以k=4或者k=12

总结:

1、紧抓45°角构造一线三等角;

2、限定条件:正整数解;

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