23. (13 分)【定义新知】
如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个三角形为“奇异三角形”。
【应用探究】
(1) 如图,在$Rt\triangle ABC$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$BC = \sqrt{3}$,$AC = 2$。求证:$\triangle ABC$是“奇异三角形”。
(2) 已知等腰三角形$ABC$是“奇异三角形”,$AB = AC = 20$,求底边$BC$的长(结果保留根号)。

如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个三角形为“奇异三角形”。
【应用探究】
(1) 如图,在$Rt\triangle ABC$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$BC = \sqrt{3}$,$AC = 2$。求证:$\triangle ABC$是“奇异三角形”。
(2) 已知等腰三角形$ABC$是“奇异三角形”,$AB = AC = 20$,求底边$BC$的长(结果保留根号)。
答案:
23. (1)如图①,取$AC$的中点$D$,连接$BD$,则$BD$为$Rt\triangle ABC$的边$AC$上的中线,$\therefore CD=\frac{1}{2}AC = 1$。又$\because BC=\sqrt{3}$,$\therefore BD=\sqrt{1^{2}+(\sqrt{3})^{2}} = 2 = AC$,$\therefore \triangle ABC$是“奇异三角形”。(2)分两种情况:如图②,当腰上的中线$BD = AC$时,$AB = BD$,过点$B$作$BE⊥ AD$于点$E$。$\because AB = AC = 20$,$\therefore BD = 20$,$ED=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×\frac{1}{2}AC = 5$,$\therefore CE = 10 + 5 = 15$。在$Rt\triangle BDE$中,$BE^{2}=BD^{2}-DE^{2}=375$。在$Rt\triangle BCE$中,$BC=\sqrt{BE^{2}+CE^{2}}=\sqrt{375 + 15^{2}} = 10\sqrt{6}$。如图③,当底边上的中线$AD = BC$时,$AD⊥ BC$,且$AD = 2BD$。设$BD = x$,则$x^{2}+(2x)^{2}=20^{2}$,$\therefore x=\sqrt{80}=4\sqrt{5}$(负值舍去),$\therefore BC = 2x = 8\sqrt{5}$。综上所述,底边$BC$的长为$10\sqrt{6}$或$8\sqrt{5}$。


23. (1)如图①,取$AC$的中点$D$,连接$BD$,则$BD$为$Rt\triangle ABC$的边$AC$上的中线,$\therefore CD=\frac{1}{2}AC = 1$。又$\because BC=\sqrt{3}$,$\therefore BD=\sqrt{1^{2}+(\sqrt{3})^{2}} = 2 = AC$,$\therefore \triangle ABC$是“奇异三角形”。(2)分两种情况:如图②,当腰上的中线$BD = AC$时,$AB = BD$,过点$B$作$BE⊥ AD$于点$E$。$\because AB = AC = 20$,$\therefore BD = 20$,$ED=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×\frac{1}{2}AC = 5$,$\therefore CE = 10 + 5 = 15$。在$Rt\triangle BDE$中,$BE^{2}=BD^{2}-DE^{2}=375$。在$Rt\triangle BCE$中,$BC=\sqrt{BE^{2}+CE^{2}}=\sqrt{375 + 15^{2}} = 10\sqrt{6}$。如图③,当底边上的中线$AD = BC$时,$AD⊥ BC$,且$AD = 2BD$。设$BD = x$,则$x^{2}+(2x)^{2}=20^{2}$,$\therefore x=\sqrt{80}=4\sqrt{5}$(负值舍去),$\therefore BC = 2x = 8\sqrt{5}$。综上所述,底边$BC$的长为$10\sqrt{6}$或$8\sqrt{5}$。