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如图,△ABC的面积是其内接矩形PQRS面积的3倍,并且BC和高线AD的值是有理数,问矩形PQRS的周长值在什么情况下是有理数?在什么情况下是无理数?

题目详情
如图,△ABC的面积是其内接矩形PQRS面积的3倍,并且BC和高线AD的值是有理数,问矩形PQRS的周长值在什么情况下是有理数?在什么情况下是无理数?

▼优质解答
答案和解析
设BC=a,AD=h,QR=x,PQ=y
由已知:xy=
1
3
×
1
2
ah=
1
6
ah,
h−y
h
=
x
a

即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
1
3
111333×
1
2
ah=
1
6
ah,
h−y
h
=
x
a

即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
1
2
111222ah=
1
6
ah,
h−y
h
=
x
a

即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
1
6
111666ah,
h−y
h
=
x
a

即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
h−y
h
h−yh−yh−yhhh=
x
a

即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
x
a
xxxaaa;
即hx+ay=ah,hx•ay=
1
6
a2h2
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
1
6
111666a22h22
解得
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
6
h

∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
x=
3+
3
6
a
y=
3−
3
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h
x=
3+
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a
y=
3−
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h
x=
3+
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a
y=
3−
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h
x=
3+
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a
y=
3−
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h
x=
3+
3
6
ax=
3+
3
6
ax=
3+
3
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3+
3
3+
3
3+
3
3
33666ay=
3−
3
6
hy=
3−
3
6
hy=
3−
3
6
3−
3
3−
3
3−
3
3
33666h
∴周长l=2(x+y)=a+h±
a−h
3

当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
a−h
3
a−ha−ha−h
3
3
3
3
33
当a=h时,矩形PQRS的周长为有理数;
当a≠h时,矩形PQRS的周长为无理数.
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