如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=60°,BC=24,点P是BC边上的动点(点P与点B、C不重合),过动点P作PD∥BA交AC于点D.(1)若△ABC与

发布时间:2020-08-15 23:51:59

如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=60°,BC=24,点P是BC边上的动点(点P与点B、C不重合),过动点P作PD∥BA交AC于点D.
(1)若△ABC与△DAP相似,则∠APD是多少度?
(2)试问:当PC等于多少时,△APD的面积最大?最大面积是多少?
(3)若以线段AC为直径的圆和以线段BP为直径的圆相外切,求线段BP的长.

网友回答

解:(1)当△ABC与△DAP相似时,
∠APD的度数是60°或30°.

(2)设PC=x,
∵PD∥BA,∠BAC=90°,
∴∠PDC=90°,
又∵∠C=60°,
∴AC=24?cos60°=12,
CD=x?cos60°=x,
∴AD=12-x,而PD=x?sin60°=x,
∴S△APD=PD?AD=x?(12-x)=-(x2-24x)
=-(x-12)2+18.
∵a=-<0,
∴抛物线的开口方向向下,有最大值,
即当x=12时,最大值是18,
∴PC等于12时,△APD的面积最大,最大面积是18.

(3)连接O1O2,设以BP和AC为直径的圆心分别为O1、O2,过O2作O2E⊥BC于点E,
设⊙O1的半径为x,则BP=2x,显然,AC=12,
∴O2C=6,
∴CE=6?cos60°=3,
∴O2E=,O1E=24-3-x=21-x,
又∵⊙O1和⊙O2外切,
∴O1O2=x+6,
在Rt△O1O2E中,有O1O22=O2E2+O1E2,
∴(x+6)2=(21-x)2+(3)2,
解得:x=8,
∴BP=2x=16.
解析分析:(1)当△ABC与△DAP相似时,应有∠APD=∠B或∠APD=∠C,即∠APD为30°或60°.
(2)设PC=x,由PD∥BA,得∠BAC=∠PDC=90°,∴AC=BC?cos60°=12,CD=x?cos60°=x,
∴AD=12-x,而PD=x?sin60°=x,∴S△APD=PD?AD把PD,AD的值代入,得到S△APD=-(x-12)2+18.
∴PC等于12时,△APD的面积最大,最大面积是18.
(3)设以BP和AC为直径的圆心分别为O1、O2,过O2作O2E⊥BC于点E,设⊙O1的半径为x,则BP=2x,AC=12,
∴O2C=6,∴CE=6?cos60°=3.∴由勾股定理得,O2E=,O1E=21-x,
由于⊙O1和⊙O2外切,则圆心距O1O2=x+6.在Rt△O1O2E中,有O1O22=O2E2+O1E2,即(x+6)2=(21-x)2+(3)2,求解得到x的值,进而求得BP的值.

点评:本题利用了相似三角形的性质,直角三角形的性质,锐角三角函数的概念,勾股定理,三角形的面积公式,建立一元二次方程求解线段的长,有一定的综合性.
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