题目内容
【题目】(1)(操作发现)
如图 1,在边长为 1 个单位长度的小正方形组成的网格中,ABC 的三个顶点均在格点上.现将ABC 绕点 A 按顺时针方向旋转 90°,点 B 的对应点为 B′,点 C 的对应点为 C′, 连接 BB′,如图所示则∠AB′B= .
(2)(解决问题)
如图 2,在等边ABC 内有一点 P,且 PA=2,PB= ,PC=1,如果将△BPC 绕点 B 顺时针旋转 60°得出△ABP′,求∠BPC 的度数和 PP′的长;
(3)(灵活运用)
如图 3,将(2)题中“在等边ABC 内有一点 P 改为“在等腰直角三角形 ABC 内有一点P”,且 BA=BC,PA=6,BP=4,PC=2,求∠BPC 的度数.
【答案】(1)如图1所示,见解析;45°;(2)∠BPC=150°,PP′=;(3)∠BPC=135°.
【解析】
(1)根据旋转角,旋转方向画出图形即可,只要证明△ABB'是等腰直角三角形即可;
(2)根据旋转的性质,可得△P'PB是等边三角形,由等边三角形的性质即可求出PP'的长;而△PP'A又是直角三角形(由勾股定理的逆定理可证),所以∠AP'B=150°,从而得出结论;
(3)将△BPC绕点B逆时针旋转90°得到△AEB,与(1)类似:可得:∠EBP=∠EBA+∠ABP=∠ABC=90°,求出∠BEP=45°,根据勾股定理的逆定理求出∠AEP=90°,即可得出结论.
如图1所示,连接BB',将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,
∴AB=AB',∠B'AB=90°,∴∠AB'B=45°.
故答案为45°;
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
将△BPC绕点B顺时针旋转60°得出△ABP',如图2,
∴AP'=CP=1,BP'=BP=,∠PBC=∠P'BA,∠AP'B=∠BPC.
∵∠PBC+∠ABP=∠ABC=60°,
∴∠ABP'+∠ABP=∠ABC=60°,
∴△BPP'是等边三角形,
∴PP'=,∠BP'P=60°.
∵AP'=1,AP=2,
∴AP'2+PP'2=12+()2 =4,AP2=22=4,
∴AP'2+PP'2=AP2,
∴∠AP'P=90°,则△PP'A是直角三角形,
∴∠BPC=∠AP'B=90°+60°=150°;
(3)如图3,将△BPC绕点B逆时针旋转90°得到△AEB,
与(1)类似:可得:AE=PC=2,BE=BP=4,∠BPC=∠AEB,∠ABE=∠PBC,∴∠EBP=∠EBA+∠ABP=∠ABC=90°,
∴∠BEP=(180°﹣90°)=45°,
由勾股定理得:EP=.
∵AE=2,AP=6,EP=,
∴AE2+PE2=22+2=36 2=62=36,
∴AE2+PE2=AP2,
∴∠AEP=90°,
∴∠BPC=∠AEB=90°+45°=135°.