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11. 如果三角形一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个三角形为“美好三角形”.
(1) 若等边三角形 $ABC$ 的边长为 2,则$\triangle ABC$ 是“美好三角形”吗?请说明理由.
(2) 已知 $Rt\triangle ABC$ 是“美好三角形”,$\angle C = 90^{\circ}$,$AC = 2\sqrt{3}$,求 $BC$ 的长.
(1) 若等边三角形 $ABC$ 的边长为 2,则$\triangle ABC$ 是“美好三角形”吗?请说明理由.
(2) 已知 $Rt\triangle ABC$ 是“美好三角形”,$\angle C = 90^{\circ}$,$AC = 2\sqrt{3}$,求 $BC$ 的长.
答案:
(1)
等边三角形$ABC$边$AB$($AB = 2$)上的中线$CM$,根据等边三角形三线合一性质,$M$为$AB$中点,$AM=\frac{1}{2}AB = 1$,$AC = 2$,在$Rt\triangle ACM$中,根据勾股定理$CM=\sqrt{AC^{2}-AM^{2}}=\sqrt{2^{2}-1^{2}}=\sqrt{3}\neq2$,若考虑中线等于边,比如取$AB$边中线,中线长不等于边长,所以$\triangle ABC$不是“美好三角形”。
(2)
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$AC = 2\sqrt{3}$,设$BC=x$。
情况一:若斜边$AB$上的中线$CM$等于$AB$的长。
因为直角三角形斜边中线等于斜边的一半,设$AB = y$,则$CM=\frac{1}{2}y=y$,得$y = 0$(舍去)。
情况二:若直角边$AC$上的中线$BN$等于$AC$的长。
因为$N$为$AC$中点,所以$AN=\frac{1}{2}AC=\sqrt{3}$,在$Rt\triangle BCN$中,$BN = AC=2\sqrt{3}$,$CN=\sqrt{3}$,根据勾股定理$BC=\sqrt{BN^{2}-CN^{2}}=\sqrt{(2\sqrt{3})^{2}-(\sqrt{3})^{2}}=3$。
情况三:若直角边$BC$上的中线$AM$等于$BC$的长。
设$BC=x$,则$BM=\frac{1}{2}x$,在$Rt\triangle ACM$中,$AM = BC=x$,$AC = 2\sqrt{3}$,$CM=\frac{1}{2}x$,根据勾股定理$AC^{2}+CM^{2}=AM^{2}$,即$(2\sqrt{3})^{2}+(\frac{1}{2}x)^{2}=x^{2}$,$12+\frac{1}{4}x^{2}=x^{2}$,$\frac{3}{4}x^{2}=12$,$x^{2}=16$,解得$x = 4$。
综上,$BC$的长为$3$或$4$。
(1)
等边三角形$ABC$边$AB$($AB = 2$)上的中线$CM$,根据等边三角形三线合一性质,$M$为$AB$中点,$AM=\frac{1}{2}AB = 1$,$AC = 2$,在$Rt\triangle ACM$中,根据勾股定理$CM=\sqrt{AC^{2}-AM^{2}}=\sqrt{2^{2}-1^{2}}=\sqrt{3}\neq2$,若考虑中线等于边,比如取$AB$边中线,中线长不等于边长,所以$\triangle ABC$不是“美好三角形”。
(2)
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$AC = 2\sqrt{3}$,设$BC=x$。
情况一:若斜边$AB$上的中线$CM$等于$AB$的长。
因为直角三角形斜边中线等于斜边的一半,设$AB = y$,则$CM=\frac{1}{2}y=y$,得$y = 0$(舍去)。
情况二:若直角边$AC$上的中线$BN$等于$AC$的长。
因为$N$为$AC$中点,所以$AN=\frac{1}{2}AC=\sqrt{3}$,在$Rt\triangle BCN$中,$BN = AC=2\sqrt{3}$,$CN=\sqrt{3}$,根据勾股定理$BC=\sqrt{BN^{2}-CN^{2}}=\sqrt{(2\sqrt{3})^{2}-(\sqrt{3})^{2}}=3$。
情况三:若直角边$BC$上的中线$AM$等于$BC$的长。
设$BC=x$,则$BM=\frac{1}{2}x$,在$Rt\triangle ACM$中,$AM = BC=x$,$AC = 2\sqrt{3}$,$CM=\frac{1}{2}x$,根据勾股定理$AC^{2}+CM^{2}=AM^{2}$,即$(2\sqrt{3})^{2}+(\frac{1}{2}x)^{2}=x^{2}$,$12+\frac{1}{4}x^{2}=x^{2}$,$\frac{3}{4}x^{2}=12$,$x^{2}=16$,解得$x = 4$。
综上,$BC$的长为$3$或$4$。
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