题目内容
【题目】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90° ,∠ACB=30° ,AD平分∠BAC, BD=
,点P为线段AC上的一个动点
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(1)求AC的长
(2)作△ABC中∠ACB的角平分线CH,求BH的长
(3)若点E在直线1上,且在C点的左侧,PE=PC, AP为多少时,△ACE为等腰三角形?
【答案】(1)6;(2)
;(3)
或0或4.
【解析】
(1)易得∠BAD=30°,∴AD=2BD,再由勾股定理求出AB,最后再由30°的直角边是斜边的一半可得AC=2AB.
(2)过H点作HG⊥AC于点G,设BH=x,在Rt△AHG中用勾股定理建立方程求解;
(3)分三种情况讨论:①AC=EC,②AC=AE,③AE=EC,分别根据题意找出P点的位置,采用(2)的方法建立方程求解.
解:(1)∵∠ABC=90° ,∠ACB=30°
∴∠BAC=60°,
又∵AD平分∠BAC
∴∠BAD=30°,
在Rt△ABD中,BD= ![]()
∴AD=2BD=![]()
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在Rt△ABC中,∠ACB=30°,∴AC=2AB=6
(2)如图所示,过H点作HG⊥AC于点G,
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在Rt△ABC中,
![]()
∵CH平分∠BCA,∴∠HCB=∠HCG
在△HCB和△HCG中
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∴△HCB≌△HCG(AAS)
∴BH=HG,CG=BC
设BH=x,则HG=x,AH=3-x,AG=![]()
在Rt△AHG中,
AG+HG=AH,即![]()
解得![]()
∴BH的长为![]()
(3)△ACE为等腰三角形,①若AC=EC,如图所示,由PE=PC可知P点在EC的中垂线上,则作EC的中垂线与AC的交点即为P点,
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∵PF为EC的中垂线,∴FC=
,
在Rt△PCF中,∵∠C=30°,∴PC=2PF
设PF=a,则PC=2a,
有勾股定理得
,解得![]()
∴PC=
,∴![]()
②若AC=AE,如图所示,此时P点与A重合,∴AP=0
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③若AE=EC,如图所示,由PE=PC可知P点在CE的中垂线上,所以作EC的中垂线与AC的交点即为P点,
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设AE=EC=x,则BE=![]()
在Rt△ABE中,由勾股定理得,
,解得![]()
∴EC=![]()
又∵PM垂直平分EC,∴MC=![]()
在Rt△PMC中,∠C=30°,
设PM=y,则PC=2y,由勾股定理得
,解得![]()
∴PC=2,此时AP=6-2=4
综上,当AP为
或0或4时,△ACE为等腰三角形