如图,P是正△ABC内一点,PA=3,PB=4,PC=5,将线段PA以点A为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AP1,连结P1C.
(1)判断△APB与△AP1C是否全等,请说明理由;
(2)求∠APB的度数;
(3)求△APB?与△APC的面积之和;
(4)直接写出△BPC的面积,不需要说理.
网友回答
解:(1)∵△ABC是正三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵线段AP以点A为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AP1,
∴AP=AP1,∠PAP1=60°,
∵∠BAP+∠PAC=∠BAC=60°,
∠CAP1+∠PAC=∠PAP1=60°,
∴∠BAP=∠CAP1,
∵在△APB与△AP1C中,
,
∴△APB≌△AP1C(SAS);
(2)连结PP1,
∴AP=AP1,∠PAP1=60°,
∴△PAP1是等边三角形,
∴PP1=AP=3,∠AP1P=60°,
∵△APB≌△AP1C,
∴CP1=BP=4,
∵CP=5,
∴PP12+CP12=CP2,
∴△CP1P是直角三角形,∠CP1P=90°,
∴∠APB=∠AP1P+∠CP1P=60°+90°=150°;
(3)由(1)(2)可知,S△APP1=×3×=,
S△PP1C=×3×4=6,
∴S四边形APCP1=S△APP1+S△PP1C=+6;
∵△APB≌△AP1C,
∴S△ABP+S△APC=S四边形APCP1=+6,
即△APB与△APC的面积之和为+6;
(4)同理可求:△ABP和△BPC的面积的和=×4×+×3×4=4+6,
△APC和△BPC的面积的和=×5×+×3×4=+6,
∴△ABC的面积=(+6+4+6++6)=+9,
∴△BPC的面积=△ABC的面积-△APB与△APC的面积的和=+9-(+6)=+9--6=4+3.
解析分析:(1)根据正三角形的性质求出AB=AC,∠BAC=60°,再根据旋转的性质可得AP1=AP,然后求出∠CAP1=∠BAP,再利用“边角边”证明△APB与△AP1C全等即可;
(2)连结PP1,求出△PAP1是等边三角形,根据等边三角形的性质可得PP1=AP=3,∠AP1P=60°,再利用勾股定理逆定理求出∠CP1P=90°,然后计算即可得解;
(3)根据全等三角形的面积相等求出△APB与△APC的面积之和等于四边形APCP1的面积,然后根据等边三角形的面积与直角三角形的面积列式计算即可得解;
(4)同理求出△ABP和△BPC的面积的和,△APC和△BPC的面积的和,从而求出△ABC的面积,然后根据△BPC的面积=△ABC的面积-△APB与△APC的面积的和计算即可得解.
点评:本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理逆定理的应用,(4)较为复杂,求出△ABC的面积是解题的关键.