如图,P为正方形ABCD内一点,若PA=a,PB=2a,PC=3a(a>0).(1)求∠APB的度数;(2)求正方形ABCD的面积.

发布时间:2020-08-11 13:43:37

如图,P为正方形ABCD内一点,若PA=a,PB=2a,PC=3a(a>0).
(1)求∠APB的度数;
(2)求正方形ABCD的面积.

网友回答

解:(1)将△ABP绕点B顺时针方向旋转90°得△CBQ,如图,
则△ABP≌△CBQ且PB⊥QB,
于是PB=QB=2a,PQ=2a,
在△PQC中,
∵PC2=9a2,PQ2+QC2=9a2,
∴PC2=PQ2+QC2.
∴∠PQC=90°,
∵△PBQ是等腰直角三角形,
∴∠BPQ=∠BQP=45°,故∠APB=∠CQB=90°+45°=135°;

(2)∵∠APQ=∠APB+∠BPQ=135°+45°=180°,
∴三点A、P、Q在同一直线上,
在Rt△AQC中,AC2=AQ2+QC2=(a+2a)2+a2=(10+4)a2,
∴正方形ABCD的面积=(5+2)a2.
解析分析:(1)已知PA=a,PB=2a,PC=3a,并不在同一个三角形中,因为AB=BC,可将△ABP绕点B顺时针方向旋转90°得△CBQ,连接PQ,构成两个特殊三角形,可求∠APB的度数;
(2)用(1)的结论,证明∠APQ=180°,得出△AQC是直角三角形,根据AQ,QC的长及勾股定理求AC,从而可求正方形ABCD的面积.

点评:利用旋转的方法,把图形转移位置,使条件相对集中,可为证明和计算提供条件.
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