21. (本小题满分12分)
某材料厂为节约资源、变废为宝,计划将一批三角形废料截成不同大小的正方形铁片加以利用. 如图,在三角形废料ABC中,已知AC=40 cm,BC=30 cm,∠C=90°.
(1)如图①,若截取△ABC的内接正方形DEFG,求此正方形的边长.
(2)如图②,若在△ABC内并排截取两个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.
(3)如图③,若在△ABC内并排截取三个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.
(4)如图④,若在△ABC内并排截取n个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.

某材料厂为节约资源、变废为宝,计划将一批三角形废料截成不同大小的正方形铁片加以利用. 如图,在三角形废料ABC中,已知AC=40 cm,BC=30 cm,∠C=90°.
(1)如图①,若截取△ABC的内接正方形DEFG,求此正方形的边长.
(2)如图②,若在△ABC内并排截取两个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.
(3)如图③,若在△ABC内并排截取三个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.
(4)如图④,若在△ABC内并排截取n个相同的正方形(它们组成的矩形内接于△ABC),求此时正方形的边长.
答案
21. 解:(1)如图①,作$△ABC$的高$CN$,交$GF$于点$M$,交$AB$于点$N$。
在$\mathrm{Rt}△ABC$中,
$\because AC=40\ \mathrm{cm}$,$BC=30\ \mathrm{cm}$,
$\therefore AB=50\ \mathrm{cm}$,$CN=\frac{AC· BC}{AB}=24(\mathrm{cm})$。
由$GF//AB$,得$△CGF∽△CAB$,
$\therefore \frac{CM}{CN}=\frac{GF}{AB}$。
设正方形$DEFG$的边长为$x\ \mathrm{cm}$,则
$\frac{24-x}{24}=\frac{x}{50}$。
解得$x=\frac{600}{37}$。
即正方形的边长为$\frac{600}{37}\ \mathrm{cm}$。
(2)如图②,
同理,有$\frac{CM}{CN}=\frac{GF}{AB}$。
设每个正方形的边长为$x\ \mathrm{cm}$,
则$\frac{24-x}{24}=\frac{2x}{50}$。
解得$x=\frac{600}{49}$。
即此时正方形的边长为$\frac{600}{49}\ \mathrm{cm}$。
(3)如图③,同理,有$\frac{CM}{CN}=\frac{GF}{AB}$。
设每个正方形的边长为$x\ \mathrm{cm}$,则$\frac{24-x}{24}=\frac{3x}{50}$。解得$x=\frac{600}{61}$。
即此时正方形的边长为$\frac{600}{61}\ \mathrm{cm}$。
(4)如图④,设每个正方形的边长为$x\ \mathrm{cm}$,同理,得$\frac{24-x}{24}=\frac{nx}{50}$。
解得$x=\frac{600}{12n+25}$。
即此时小正方形的边长为$\frac{600}{12n+25}\ \mathrm{cm}$。
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