已知:△AOB中,AB=OB=2,△COD中,CD=OC=3,∠ABO=∠DCO.连接AD、BC,点M、N、P分别为OA、OD、BC的中点.(1)如图1,若A、O、C

发布时间:2020-08-12 14:52:03

已知:△AOB中,AB=OB=2,△COD中,CD=OC=3,∠ABO=∠DCO.连接AD、BC,点M、N、P分别为OA、OD、BC的中点.
(1)如图1,若A、O、C三点在同一直线上,且∠ABO=60°,则△PMN的形状是______,此时=______;
(2)如图2,若A、O、C三点在同一直线上,且∠ABO=2α,证明△PMN∽△BAO,并计算的值(用含α的式子表示);
(3)在图2中,固定△AOB,将△COD绕点O旋转,直接写出PM的最大值.

网友回答

解:(1)连接BM,CN,
∵△AOB中,AB=OB=2,△COD中,CD=OC=3,∠ABO=60°,
∴△AOB与△COD是等边三角形,
又∵点M、N、P分别为OA、OD、BC的中点,
∴BM⊥AC,CN⊥BD,∠MBO=∠ABO=∠NCO=∠OCD=30°,
∴PM=PN=BC,
∴∠PBM=∠PMB,∠PCN=∠PNC,
∵∠BAO=∠DCO=60°,
∴AB∥CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∴∠MBP+∠BCN=180°-∠ABM-∠DCN=120°,
∴∠BPM+∠NPC=360°-2(∠MBP+∠BCN)=120°,
∴∠MPN=60°,
∴△PMN是等边三角形,
∴PM=PN=MN,
∵AD=2MN,BC=2PM,
∴=1.

(2)证明:连接BM、CN.
由题意,得BM⊥OA,CN⊥OD,∠AOB=∠COD=90°-α.
∵A、O、C三点在同一直线上,∴B、O、D三点在同一直线上.
∴∠BMC=∠CNB=90°.∵P为BC中点,
∴在Rt△BMC中,.
在Rt△BNC中,,∴PM=PN.
∴B、C、N、M四点都在以P为圆心,为半径的圆上.∴∠MPN=2∠MBN.
又∵,∴∠MPN=∠ABO.∴△PMN∽△BAO.
∴.由题意,,又.
∴.∴.
在Rt△BMA中,.
∵AO=2AM,∴.∴.

(3).
当CD∥AB时,即四边形ABCO是梯形时,PM有最大值.
PM=(AB+CD)÷2=(2+3)÷2=.

解析分析:(1)由于AB=OB,CD=OC,∠ABO=∠DCO,且∠ABO=60°,则△AOB和△COD都为等边三角形,又A、O、C三点在同一直线上,则△PMN为等边三角形,AD=BC.
(2)连接BM、CN,由于△ABO与△MPN都为等腰三角形,且证得∠MPN=∠ABO,则△PMN∽△BAO,的值可在Rt△BMA中求得.
(3)结合图形,直接可写出△COD绕点O旋转后PM的最大值.

点评:本题考查了相似三角形的判定与性质及等边三角形的确定条件,综合性强,较为复杂.
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