Question

（本題滿(mǎn)分12分）提出問(wèn)題：如圖，有一塊分布均勻的等腰三角形蛋糕（，且），在蛋糕的邊緣均勻分布著巧克力，小明和小華決定只切一刀將這塊蛋糕平分（要求分得的蛋糕和巧克力質(zhì)量都一樣）．
背景介紹：這條分割直線即平分了三角形的面積，又平分了三角形的周長(zhǎng)，我們稱(chēng)這條線為三角 形的“等分積周線”．
嘗試解決：
 （1）小明很快就想到了一條分割直線，而且用尺規(guī)作圖作出.請(qǐng)你幫小明在圖1中畫(huà)出這條“等分積周線”，從而平分蛋糕．
（2） 小華覺(jué)得小明的方法很好，所以自己模仿著在圖1中過(guò)點(diǎn)C畫(huà)了一條直線CD交AB于點(diǎn)D．你覺(jué)得小華會(huì)成功嗎？如能成功，說(shuō)出確定的方法；如不能成功，請(qǐng)說(shuō)明理由．
（3）通過(guò)上面的實(shí)踐，你一定有了更深刻的認(rèn)識(shí)．請(qǐng)你解決下面的問(wèn)題：若AB＝BC＝5 cm，AC＝6 cm，請(qǐng)你找出△ABC的所有“等分積周線”，并簡(jiǎn)要的說(shuō)明確定的方法．

Answer 1

解：(1) 作線段AC的中垂線BD即可.………………………………………………2分
(2) 小華不會(huì)成功．
若直線CD平分△ABC的面積
那么
∴    
∴ …………………………………………………………………4分
∵
∴
∴ 小華不會(huì)成功．………………………………………………………………5分
（3）① 若直線經(jīng)過(guò)頂點(diǎn)，則AC邊上的中垂線即為所求線段．……………………6分
② 若直線不過(guò)頂點(diǎn)，可分以下三種情況：
（a）直線與BC、AC分別交于E、F，如圖所示
過(guò)點(diǎn)E作EH⊥AC于點(diǎn)H，過(guò)點(diǎn)B作BG⊥AC于點(diǎn)G
易求，BG=4，AG=CG=3
設(shè)CF=x，則CE=8-x
由△CEH∽△CBG，可得EH=
根據(jù)面積相等，可得……………………………7分
∴ （舍去，即為①）或
∴ CF=5，CE=3，直線EF即為所求直線．……………………………8分
（b）直線與AB、AC分別交于M、N, 如圖所示
由 (a)可得，AM=3，AN=5，直線MN即為所求直線．
（仿照上面給分）
(c) 直線與AB、BC分別交于P、Q，如圖所示
過(guò)點(diǎn)A作AY⊥BC于點(diǎn)Y，過(guò)點(diǎn)P作PX⊥BC于點(diǎn)X
由面積法可得， AY=
設(shè)BP=x，則BQ=8-x
由相似，可得PX= 
根據(jù)面積相等，可得………………………………………11分
∴ （舍去）或
而當(dāng)BP時(shí)，BQ=，舍去．
∴ 此種情況不存在．……………………………………………12分
綜上所述，符合條件的直線共有三條．
（注：若直接按與兩邊相交的情況分類(lèi)，也相應(yīng)給分）

解析