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规定,满足(1)各边互不相等且均为整数,(2)最短边上的高与最长边上的高的比值为整数k,这样的三角形称为比高

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解决时间 2021-11-29 15:40
规定,满足(1)各边互不相等且均为整数,(2)最短边上的高与最长边上的高的比值为整数k,这样的三角形称为比高
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规定,满足(1)各边互不相等且均为整数,(2)最短边上的高与最长边上的高的比值为整数k,这样的三角形称为比高三角形、其中k叫做比高系数.根据规定解答下列问题:
(1)周长为13的比高系数k=
2或32或3.
(2)写出一个只有4个比高系数的比高三角形的周长,周长为
3737.
(3)比高△ABC三边与它的比高系数k之间满足BC-AC=AC-AB=k2,求△ABC的周长.
考点:三角形三边关系.专题:新定义.分析:(1)根据定义结合三角形的三边关系“任意两边之和>第三边,任意两边之差<第三边”,进行分析;
(2)根据比高三角形的知识点结合三角形三边关系的知识点,进行判断周长固定的三角形只有四个比高系数,
(3)设BC=a,AC=b,AB=c,根据题干条件和比高三角形的知识,可得2k2-kc+c=0,然后解方程,根据方程有整数根,进一步解得a、b、c的值.并通过三角形两边之和大于第三边,三角形两边之差小于第三边验证.解答:解:(1)根据定义和三角形的三边关系,知
此三角形的三边是2,5,6或3,4,6.则k=2或3.
(2)如周长为37的三角形,只有四个比高系数,当比高系数为2时,这个三角形三边分别为9、10、18,当比高系数为3时,这个三角形三边分别为6、13、18,当比高系数为6时,这个三角形三边分别为3、16、18,当比高系数为9时,这个三角形三边分别为2、17、18.
(3)∵a-b=b-c=k2;      ①,
∴a>b>c,且a=kc,
∴2b=a+c=kc+c,即b=12(kc+c),
又b-c=k2,将b=12(kc+c)代入并化简得2k2-kc+c=0   ②
方程②有整数根,所以△=c2-8c=0为完全平方数,
当△≠0时,设c2-8c=m2(m为正整数)      ③
方程③有整数根,所以△=64+4m2为完全平方数,设64+4m2=n2(n为正整数)
∴(n+2m)(n-2m)=64
∴n+2m=16n−2m=4或n+2m=32n−2m=2,解得n=10m=3或n=17m=7.5(非正整数,舍去)
∴m=3,代入方程③解得c=9,代入方程②解得k=3
∴c=9,a=kc=27,b=12(kc+c)=18
∵b+c=a,
∴不符合三角形三边关系,题目无解;
当△=0,即c=8或c=0(不合题意,舍去)时,
由方程②解得,k=2;
∴a=kc=2×8=16,即a=16;
∴b=12(kc+c)=12;
又∵16-12<8<16+12,
16-8<12<16+8,
12-8<16<12+8,
∴a、b、c满足题意,
∴a+b+c=36;
故答案为(1)2或3;(2)37;(3)36.点评:本题主要考查三角形三边关系的知识点,解答本题的关键是理解题干条件:比高三角形的概念,根据比高三角形的知识可以解答出前两问,第三问难度有点大,主要是利用方程的整数根的知识点进行解答,此题难度较大.
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