28. (14 分)数学活动:探究三角形的“射影点”。
[探究发现] 在$△ ABC$ 中,$BC$ 是最长的边,$BC$ 边上有一点 $D$,连接 $AD$。小明发现满足比例式$\frac{AD}{BD}=\frac{CD}{AD}$ 时,称点 $D$ 是$△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”。
[概念应用] 如图(1),在$△ ABC$ 中,$AD = 3$ cm,$BD = 4$ cm,$CD =$
[探究 1] 直角三角形的“射影点”。
如图(2),在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ BAC = 90^{\circ}$,小明用尺规作图作出了点 $D$ 是 $Rt△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”,并说明理由如下:
过程不完整(待补充)
$\therefore∠ B = ∠ CAD$,
$\therefore△ ABD∼△ CAD$,
$\therefore\frac{AD}{BD}=\frac{CD}{AD}$。
$\therefore$ 点 $D$ 是 $Rt△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”。
请用尺规作图作出 $BC$ 边上的“射影点”,并补充缺失的过程。
[探究 2] 圆内接三角形的“射影点”。
如图(3),$△ ABC$ 内接于半径为$\frac{5\sqrt{2}}{2}$ 的$\odot O$,$\tan∠ B = \frac{3}{4}$,$∠ C = 45^{\circ}$,若点 $D$ 是 $BC$ 边上的“射影点”,直接写出 $BD$ 的长

[探究发现] 在$△ ABC$ 中,$BC$ 是最长的边,$BC$ 边上有一点 $D$,连接 $AD$。小明发现满足比例式$\frac{AD}{BD}=\frac{CD}{AD}$ 时,称点 $D$ 是$△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”。
[概念应用] 如图(1),在$△ ABC$ 中,$AD = 3$ cm,$BD = 4$ cm,$CD =$
$\frac{9}{4}$
cm 时,点 $D$ 是 $BC$ 边上的“射影点”。[探究 1] 直角三角形的“射影点”。
如图(2),在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ BAC = 90^{\circ}$,小明用尺规作图作出了点 $D$ 是 $Rt△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”,并说明理由如下:
过程不完整(待补充)
$\therefore∠ B = ∠ CAD$,
$\therefore△ ABD∼△ CAD$,
$\therefore\frac{AD}{BD}=\frac{CD}{AD}$。
$\therefore$ 点 $D$ 是 $Rt△ ABC$ 中 $BC$ 边上的“射影点”。
请用尺规作图作出 $BC$ 边上的“射影点”,并补充缺失的过程。
[探究 2] 圆内接三角形的“射影点”。
如图(3),$△ ABC$ 内接于半径为$\frac{5\sqrt{2}}{2}$ 的$\odot O$,$\tan∠ B = \frac{3}{4}$,$∠ C = 45^{\circ}$,若点 $D$ 是 $BC$ 边上的“射影点”,直接写出 $BD$ 的长
5或$\frac{5}{2}$
。答案:
28. 解:[概念应用] $∵$满足比例式 $\frac{AD}{BD} = \frac{CD}{AD}$时,称点 $D$是 $△ ABC$中 $BC$边上的“射影点”,$∴AD^2 = BD×CD$,$∴3^2 = 4CD$,$∴CD = \frac{9}{4}$
[探究1] 如图,点 $D$为 $BC$边上的“射影点”。$∵AD⊥BC$,$∴∠ADB = ∠CDA = 90^{\circ}$。$∵∠BAC = 90^{\circ}$,$∴∠B + ∠DAB = 90^{\circ}$,
$∠DAB + ∠CAD = 90^{\circ}$,$∴∠B = ∠CAD$,$∴△ ABD∼△ CAD$,$∴\frac{AD}{BD} = \frac{CD}{AD}$。$∴$点 $D$是 $Rt△ ABC$中 $BC$边上的“射影点”
[探究2] 过点 $A$作 $AG⊥BC$于点 $G$,取圆心 $O$,连接 $OB$,$OA$,$∴∠AOB = 2∠C = 2×45^{\circ} = 90^{\circ}$。$∵AO = OB$,$∴AB = \sqrt{OA^2 + OB^2} = \sqrt{2}$,$OA = \sqrt{2}×\frac{5\sqrt{2}}{2} = 5$。$∵\tan∠B = \frac{AG}{BG} = \frac{3}{4}$,
$∴$设 $AG = 3x$,$BG = 4x$,则由勾股定理得 $AB = 5x = 5$,$∴x = 1$,$∴AG = 3$,$BG = 4$。$∵∠C = 45^{\circ}$,$∴△ AGC$为等腰直角三角形,$∴GA = GC = 3$,$∴BC = BG + CG = 4 + 3 = 7$。设 $BD = x$,则 $CD = 7 - x$,$DG = |4 - x|$。$∵$点 $D$是 $BC$边上的“射影点”,$∴AD^2 = CD×BD = x(7 - x)$。$∵AG⊥BC$,$∴AD^2 = AG^2 + DG^2$,$∴x(7 - x) = 3^2 + |4 - x|^2$,解得:$x = 5$或 $x = \frac{5}{2}$
28. 解:[概念应用] $∵$满足比例式 $\frac{AD}{BD} = \frac{CD}{AD}$时,称点 $D$是 $△ ABC$中 $BC$边上的“射影点”,$∴AD^2 = BD×CD$,$∴3^2 = 4CD$,$∴CD = \frac{9}{4}$
[探究1] 如图,点 $D$为 $BC$边上的“射影点”。$∵AD⊥BC$,$∴∠ADB = ∠CDA = 90^{\circ}$。$∵∠BAC = 90^{\circ}$,$∴∠B + ∠DAB = 90^{\circ}$,
[探究2] 过点 $A$作 $AG⊥BC$于点 $G$,取圆心 $O$,连接 $OB$,$OA$,$∴∠AOB = 2∠C = 2×45^{\circ} = 90^{\circ}$。$∵AO = OB$,$∴AB = \sqrt{OA^2 + OB^2} = \sqrt{2}$,$OA = \sqrt{2}×\frac{5\sqrt{2}}{2} = 5$。$∵\tan∠B = \frac{AG}{BG} = \frac{3}{4}$,