题目内容
【题目】(1)(操作发现)
如图1,将△ABC绕点A顺时针旋转50°,得到△ADE,连接BD,则∠ABD= 度.
(2)(解决问题)
①如图2,在边长为的等边三角形ABC内有一点P,∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC的面积.
②如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内的一点,若PB=1,PA=3,∠BPC=135°,则PC= .
(3)(拓展应用)
如图4是A,B,C三个村子位置的平面图,经测量AB=4,BC=3,∠ABC=75°,P为△ABC内的一个动点,连接PA,PB,PC.求PA+PB+PC的最小值.
【答案】(1)65;(2)①;②2;(3)PA+PB+PC的最小值为.
【解析】
(1)【操作发现】:如图1中,根据旋转的性质可得AD=AB,由等边对等角和三角形内角和定理可求出答案;
(2)【解决问题】
①如图2中,将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′,只要证明∠PP′C=90°,利用勾股定理即可解决问题;
②如图3中,将△CBP绕着点C按顺时针方向旋转90°,得到△CAP′,根据旋转的性质可以得到∠P′CP=∠ACB=90°,进而得到等腰直角三角形,求出PP'即可得出答案;
(3)【拓展应用】
如图4中,将△APB绕BC顺时针旋转60°,得到△EDB,连接PD、CE.得出∠CBE=135°,过点E作EF⊥CB交CB的延长线于点F,求出CF和EF的长,可求出CE长,则答案可求出.
(1)【操作发现】
解:如图1中,
∵△ABC绕点A顺时针旋转50°,得到△ADE,
∴AD=AB,∠DAB=50°,
∴=65°,
故答案为:65.
(2)【解决问题】
①解:如图2中,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′,
∴△APP′是等边三角形,∠AP′C=∠APB=360°﹣90°﹣120°=150°,
∴PP′=AP,∠AP′P=∠APP′=60°,
∴∠PP′C=90°,∠P′PC=30°,
∴PP′=PC,即AP=PC,
∵∠APC=90°,
∴AP2+PC2=AC2,即(PC)2+PC2=()2,
∴PC=2,
∴AP=,
∴S△APC=APPC=××2=.
②如图3,将△CBP绕着点C按顺时针方向旋转90°,得到△CAP′,
∵CP′=CP,∠P′CP=∠ACB=90°,
∴△P′CP为等腰直角三角形,
∴∠CP'P=45°,
∵∠BPC=135°=∠AP'C,
∴∠AP′P=90°,
∵PA=3,PB=1,
∴AP′=1,
∴PP′===2,
∴PC===2.
故答案为:2.
(3)【拓展应用】
解:如图4中,将△APB绕B顺时针旋转60°,得到△EDB,连接PD、CE.
∵将△APB绕B顺时针旋转60°,得到△EDB,
∴∠ABP=∠EBD,AB=EB=4,∠PBD=60°,△BPD为等边三角形,AP=DE
∴∠ABP+∠PBC=∠EBD+∠PBC,PB=PD
∴∠EBD+∠PBC=∠ABC=75°,根据两点之间线段最短可得PA+PB+PC=DE+PD+PC≤CE,即PA+PB+PC的最小值为CE的长
∴∠CBE=135°,
过点E作EF⊥CB交CB的延长线于点F,
∴∠EBF=45°,
∴,
在Rt△CFE中,∵∠CFE=90°,BC=3,EF=2,
∴=
即PA+PB+PC的最小值为.