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如图1和图2，在△ABC中，AB=13，BC=14，cos∠ABC= $数学公式$ ．
探究　如图1，AH⊥BC于点H，则AH=，AC=，△ABC的面积S_△ABC=______．
拓展　如图2，点D在AC上（可以与点A、C重合），分别过点A，C作直线BD的垂线，垂足为E、F，设BD=x，AE=m，CF=n，
（1）用含x，m或n的代数式表示S_△ABD及S_△CBD；
（2）求（m+n）与x的函数关系式，并求（m+n）的最大值和最小值；
（3）对给定的一个x值，有时只能确定唯一的点D，指出这样的x的取值范围．
发现　请你确定一条直线，使得A、B、C三点到这条直线的距离之和最小（不必写出过程），并直接写出这个最小值．

解：∵在△ABC中，AB=13，BC=14，cos∠ABC= $\text{[math]}$ ，
∴ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
∴BH=5，
∴AH= $\text{[math]}$ =12，
∴HC=9，AC= $\text{[math]}$ =15，
∴△ABC的面积S_△ABC= $\text{[math]}$ ×12×14=84；
故答案为：12，15，84；

（1）由三角形面积公式得出：S_△ABD= $\text{[math]}$ mx，S_△CBD= $\text{[math]}$ nx；

（2）∵m= $\text{[math]}$ ，n= $\text{[math]}$ ，
∴m+n= $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
由于AC边上的高为： $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
∴x的取值范围为： $\text{[math]}$ ≤x≤14，
∵（m+n）随x的增大而减小，
∴x= $\text{[math]}$ 时，（m+n）的最大值为：15；
当x=14时，（m+n）的最小值为12；

（3）x的取值范围是x= $\text{[math]}$ 或13＜x≤14，
发现：∵AC＞BC＞AB，
∴过A、B、C三点到这条直线的距离之和最小的直线就是AC所在的直线，AC边上的高的长为 $\text{[math]}$ ．
分析：探究：先在直角△ABH中，由AB=13，cos∠ABC= $\text{[math]}$ ，可得AH=12，BH=5，则CH=9，再解直角△ACH，即可求出AC的值，最后根据三角形的面积公式即可求出S_△ABC的值；
拓展：（1）由三角形的面积公式即可求解；
（2）首先由（1）可得m= $\text{[math]}$ ，n= $\text{[math]}$ ，再根据S_△ABD+S_△CBD=S_△ABC=84，即可求出（m+n）与x的函数关系式，然后由点D在AC上（可与点A，C重合），可知x的最小值为AC边上的高，最大值为BC的长；
（3）由于BC＞BA，所以当以B为圆心，以大于 $\text{[math]}$ 且小于13为半径画圆时，与AC有两个交点，不符合题意，故根据点D的唯一性，分两种情况：①当BD为△ABC的边AC上的高时，D点符合题意；②当AB＜BD≤BC时，D点符合题意；
发现：由于AC＞BC＞AB，所以使得A、B、C三点到这条直线的距离之和最小的直线就是AC所在的直线．
点评：本题考查了解直角三角形，勾股定理，三角形的面积，反比例函数的性质等知识，综合性较强，有一定难度．

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小华将一张矩形纸片（如图1）沿对角线CA剪开，得到两张三角形纸片（如图2），其中∠ACB=α，然后将这两张三角形纸片按如图3所示的位置摆放，△EFD纸片的直角顶点D落在△ACB纸片的斜边AC上，直角边DF落在AC所在的直线上．
（1）若ED与BC相交于点G，取AG的中点M，连接MB、MD，当△EFD纸片沿CA方向平移时（如图3），请你观察、测量MB、MD的长度，猜想并写出MB与MD的数量关系，然后证明你的猜想；
（2）在（1）的条件下，求出∠BMD的大小（用含α的式子表示），并说明当α=45°时，△BMD是什么三角形；
（3）在图3的基础上，将△EFD纸片绕点C逆时针旋转一定的角度（旋转角度小于90°），此时△CGD变成△CHD，同样取AH的中点M，连接MB、MD（如图4），请继续探究MB与MD的数量关系和∠BMD的大小，直接写出你的猜想，不需要证明，并说明α为何值时，△BMD为等边三角形．

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如图（1），在Rt△ABC的边AB的同侧，分别以三边为直径作三个半圆，大半圆以外的两部分面积分别为S₁、S₃，三角形的面积为S₂；
如图（2），两个反比例函数y=

和y=

在第一象限内的图象如图所示，点P在y=

的图象上，PC⊥x轴于点C，PD⊥y轴于点D，交y=

的图象于分别于点A，B，当点P在y=

的图象上运动时，△BOD，四边形OAPB，△AOC的面积分别为S₁、S₂、S₃；
如图（3），点E为?ABCD边AD上任意一点，三个三角形的面积分别为S₁、S₂、S₃；
如图（4），梯形ABCD中，AB∥CD，∠DAB+∠ABC=90°，AB=2CD，以AD、DC、CB为边作三个正方形的面积分别为S₁、S₂、S₃．
在这四个图形中满足S₁+S₃=S₂有

（填序号）．

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（2012•河北）如图，点E是线段BC的中点，分别以BC为直角顶点的△EAB和△EDC均是等腰三角形，且在BC同侧．
（1）AE和ED的数量关系为

AE=ED

；AE和ED的位置关系为

AE⊥ED

；
（2）在图1中，以点E为位似中心，作△EGF与△EAB位似，点H是BC所在直线上的一点，连接GH，HD．分别得到图2和图3．
①在图2中，点F在BE上，△EGF与△EAB的相似比1：2，H是EC的中点．求证：GH=HD，GH⊥HD．
②在图3中，点F在的BE延长线上，△EGF与△EAB的相似比是k：1，若BC=2，请直接写CH的长为多少时，恰好使GH=HD且GH⊥HD（用含k的代数式表示）．

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（2013•江阴市模拟）如图1和图2，在△ABC中，AB=13，BC=14，cos∠ABC=

．
探究如图1，AH⊥BC于点H，则AH=

，AC=

，△ABC的面积S_△ABC=

．
拓展如图2，点D在AC上（可以与点A、C重合），分别过点A，C作直线BD的垂线，垂足为E、F，设BD=x，AE=m，CF=n，
（1）用含x，m或n的代数式表示S_△ABD及S_△CBD；
（2）求（m+n）与x的函数关系式，并求（m+n）的最大值和最小值；
（3）对给定的一个x值，有时只能确定唯一的点D，指出这样的x的取值范围．
发现请你确定一条直线，使得A、B、C三点到这条直线的距离之和最小（不必写出过程），并直接写出这个最小值．

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如图1和图2，在20×20的等距网格（每格的宽和高均是1个单位长）中，Rt△ABC从点A与点M重合的位置开始，以每秒1个单位长的速度先向下平移，当BC边与网格的底部重合时，Rt△ABC停止移动．设运动时间为x秒，△QAC的面积为y．

（1）如图1，当Rt△ABC向下平移到Rt△A₁B₁C₁的位置时，请你在网格图中画出：
①Rt△A₁B₁C₁关于直线QN成轴对称的图形；
②Rt△A₁B₁C₁关于点O成中心对称的图形．
（2）如图2，在Rt△ABC向下平移的过程中，请你求出y与x的函数关系式．

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