一道初中几何题-求梯形的内部线段的长

在等腰梯形ABCD中, 两个底为AB和CD, 其中AB=500, CD=650, 腰长AD和BC的长为333,∠A和∠D的角平分线相交于点P,∠B和∠C的平分线相交于点Q,求PQ的长度。

数学中考题求梯形的面积(一道初中几何题-求梯形的内部线段的长)(1)

解法1: 如图做辅助线 PM垂直于AB, PN垂直于DC, PS垂直于AD,根据角度平分线的性质, 有PM=PS=PN, 另外AB平行于DC,显然M,P, N三点共线。

数学中考题求梯形的面积(一道初中几何题-求梯形的内部线段的长)(2)

由于AB和DC平行,内错角之和为180°,即:

∠DAB ∠ADC=180°,而对应的一半角之和为90°,即:

∠DAP ∠ADP=90°

所以∠APD=180°-90°=90°, PQ的延长线与AD和BC的交点分别是T 和V,

根据P和Q的对称性, 显然PQ平行于DC,且PT=QV

那么PT和QV是直角三角形APD和直角三角形BQC斜边上的中线, 即:

PT=QV=333/2,

T和Q既然是腰的中点,那么TV就是梯形的中线:所以

TV=(500 650)/2=575

最后PQ=TV-PT-QV=575-333/2-333/2=242

解法2: 如图,延长AP和BQ与底边分别相交于W和X,PW he QX 的交点为Z,

数学中考题求梯形的面积(一道初中几何题-求梯形的内部线段的长)(3)

由于DP垂直于AW, 且有AD=AW, 所以DW=333, 同理CX=333

XW=DW CX-CD=333 333-650=16,

由于三角形ZXW相似于三角形三角ZBA, 所以:

数学中考题求梯形的面积(一道初中几何题-求梯形的内部线段的长)(4)

此外三角形ZPQ和三角形ZQB相似, 且PQ为中位线,根据上面的比可以算出两个三角形的高所对应的比可以计算出,首先ZY的高所占的比例份数为:

500

而ZF的高度所占的比例份数为:

(500 16)/2-16=242,

PQ/AB=ZF /ZY

带入上面的比例即:

PQ/500=242/500

PQ=242

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