请阅读下列材料:问题:如图1,在等边三角形ABC内有一点P,且PA=2,PB=,PC=1、求∠BPC度数的大小和等边三角形ABC的边长.李明同学的思路是:将△BPC绕

发布时间:2020-08-06 07:39:27

请阅读下列材料:
问题:如图1,在等边三角形ABC内有一点P,且PA=2,PB=,PC=1、求∠BPC度数的大小和等边三角形ABC的边长.
李明同学的思路是:将△BPC绕点B顺时针旋转60°,画出旋转后的图形(如图2),连接PP′,可得△P′PC是等边三角形,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°,而∠BPC=∠AP′B=150°,进而求出等边△ABC的边长为,问题得到解决.
请你参考李明同学的思路,探究并解决下列问题:如图3,在正方形ABCD内有一点P,且PA=,BP=,PC=1.求∠BPC度数的大小和正方形ABCD的边长.

网友回答

解:(1)如图,
将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得△BP′A,则△BPC≌△BP′A.
∴AP′=PC=1,BP=BP′=;
连接PP′,
在Rt△BP′P中,
∵BP=BP′=,∠PBP′=90°,
∴PP′=2,∠BP′P=45°;
在△AP′P中,AP′=1,PP′=2,AP=,
∵,即AP′2+PP′2=AP2;
∴△AP′P是直角三角形,即∠AP′P=90°,
∴∠AP′B=135°,
∴∠BPC=∠AP′B=135°.

(2)过点B作BE⊥AP′,交AP′的延长线于点E;则△BEP′是等腰直角三角形,
∴∠EP′B=45°,
∴EP′=BE=1,
∴AE=2;
∴在Rt△ABE中,由勾股定理,得AB=;
∴∠BPC=135°,正方形边长为.

解析分析:(1)参照题目给出的解题思路,可将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP′A,根据旋转的性质知:
△BPC≌△BP′A,进而可判断出△BPP′是等腰直角三角形,可得∠BP′P=45°;然后根据AP′、PP′、PA的长,利用勾股定理得到△APP′是直角三角形的结论,可得∠AP′P=90°,即可求得∠BP′A的度数,进而可得∠BPC的度数.
(2)过B作AP′的垂线,交AP′的延长线于E,易知△BEP′是等腰直角三角形,即可得到P′E、BE的长,进而可在Rt△ABE中,利用勾股定理求得正方形的边长.


点评:此题主要考查了正方形的性质、图形的旋转变换、勾股定理以及全等三角形等知识的综合应用,由于题目给出了解题的思路使得此题的难度降低,但是题中辅助线的作法应该牢记.
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