题目
如图,在边长为
6的等边三角形
ABC中,点
P是
AB的中点,点
M在
CB的延长线上,点
N在
AC上且满足
∠MPN=120∘,记
t=2AC−CM−CN,若关于
x的方程
x−22x+n=t的解是正数,则
n的取值范围是______.
知识点:解一元一次不等式、等边三角形的性质、分式方程的解、全等三角形的判定与性质章节:第18章 分式 / 18.5 分式方程
答案与解析
答案
过
P作
PE∥BC交
AC于
E,如图所示:
∵△ABC为等边三角形,边长为
6,
∴AB=BC=AC=6,
∠A=∠ABC=∠C=60∘,
∴∠APE=∠ABC=∠A=60∘,
∠PBM=180∘−∠ABC=120∘,
∴△APE为等边三角形,
∴AE=PE=AP,
∠AEP=60∘,
∠BPE=180∘−∠APE=120∘,
∴∠NEP=180∘−∠AEP=120∘,
∴∠PBM=∠NEP,
∵点
P为
AB的中点,
∴PA=PB=PE=3,
又
∵∠MPN=120∘,
∴∠MPN=∠BPE=120∘,
即
∠MPB+∠BPN=∠BPN+∠NPE,
∴∠MPB=∠NPE,
在
△MPB和
△NPE中,
∠MPB=∠NPE,
PB=PE,
∠PBM=∠NEP,
∴△MPB≌△NPE(ASA),
∴MB=NE,
∴CM=CB+BM=6+EN,
CN=CE−EN=3−EN,
∴t=2AC−CM−CN=2×6−(6+EN)−(3−EN)=3,
∵x−22x+n=t,
∴x−22x+n=3,整理得:
x=n+6,
关于
x的方程
x−22x+n=t的解是正数,
∴n+6=2且
n+6>0,
∴n>−6且
n=−4.
故答案为:
n>−6且
n=−4.
解析
过
P作
PE∥BC交
AC于
E,如图所示:
∵△ABC为等边三角形,边长为
6,
∴AB=BC=AC=6,
∠A=∠ABC=∠C=60∘,
∴∠APE=∠ABC=∠A=60∘,
∠PBM=180∘−∠ABC=120∘,
∴△APE为等边三角形,
∴AE=PE=AP,
∠AEP=60∘,
∠BPE=180∘−∠APE=120∘,
∴∠NEP=180∘−∠AEP=120∘,
∴∠PBM=∠NEP,
∵点
P为
AB的中点,
∴PA=PB=PE=3,
又
∵∠MPN=120∘,
∴∠MPN=∠BPE=120∘,
即
∠MPB+∠BPN=∠BPN+∠NPE,
∴∠MPB=∠NPE,
在
△MPB和
△NPE中,
∠MPB=∠NPE,
PB=PE,
∠PBM=∠NEP,
∴△MPB≌△NPE(ASA),
∴MB=NE,
∴CM=CB+BM=6+EN,
CN=CE−EN=3−EN,
∴t=2AC−CM−CN=2×6−(6+EN)−(3−EN)=3,
∵x−22x+n=t,
∴x−22x+n=3,整理得:
x=n+6,
关于
x的方程
x−22x+n=t的解是正数,
∴n+6=2且
n+6>0,
∴n>−6且
n=−4.
故答案为:
n>−6且
n=−4.