(1)【操作发现】 如图 1, 将 △ABC 绕点 A 顺时针旋转 60∘ ,得到 △ADE ,连接 BD ,则 ∠ABD=___ 度。 (2)【类比探究】 如图 2 ,在等边三角形 ABC 内任取一点 P ,连接 PA , PB , PC ,求证:以 PA , PB , PC 的长为三边必能组成三角形。 (3)【解决问题】 如图 3, 在边长为⎷& 7的等边三角形 ABC 内有一点 P,∠APC=90∘,∠BPC=120∘ ,求 △APC 的面积。 (4)【拓展应用】 如图 4 是 A,B,C 三个村子位置的平面图 , 经测量 AC=4,BC=5,∠ACB=30∘ , P 为 △ABC 内的一个动点,连接 PA , PB , PC. 求 PA+PB+PC 的最小值。 答案 (1)【操作发现】 如图1中,连接BD. ∵△ABC绕点A顺时针旋转60°,得到△ADE, ∴AD=AB,∠DAB=60°, ∴△DAB是等边三角形, ∴∠ABD=60° 故答案为60. (2)【类比探究】证明:如图2中,以PA为边长作等边△PAD,使P、D分别在AC的两侧,连接CD. ∵∠BAC=∠PAD=60°, ∴∠BAP=∠CAD, ∵AB=AC,AP=AD, ∴△PAB≌△ACD(SAS), ∴BP=CD, 在△PCD中,∵PD+CD>PC, 又∵PA=PD, ∴AP+BP>PC. ∴PA,PB,PC的长为三边必能组成三角形. (3)【解决问题】 如图3中,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′, ∴△APP′是等边三角形,∠AP′C=∠APB=360°-90°-120°=150°, ∴PP′=AP,∠AP′P=∠APP′=60°, ∴∠PP′C=90°,∠P′PC=30°, ∴PP′= ⎷ 3 2PC,即AP= ⎷ 3 2PC, ∵∠APC=90°, ∴AP 2+PC 2=AC 2,即( ⎷ 3 2PC) 2+PC 2=( ⎷ 7) 2, ∴PC=2, ∴AP= ⎷ 3, ∴S △APC= 1 2AP·PC= 1 2× ⎷ 3×2= ⎷ 3. (4)【拓展应用】 如图4中,将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC,连接PD、BE. ∵将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC, ∴△APC≌△EDC(旋转的性质), ∴∠ACP=∠ECD,AC=EC=4,∠PCD=60°, ∴∠ACP+∠PCB=∠ECD+∠PCB, ∴∠ECD+∠PCB=∠ACB=30°, ∴∠BCE=∠ECD+∠PCB+∠PCD=30°+60°=90°, 在Rt△BCE中,∵∠BCE=90°,BC=5,CE=4, ∴BE= ⎷ BC2+CE2= ⎷ 52+42= ⎷ 41, 即PA+PB+PC的最小值为 ⎷ 41; 解析 (1)【操作发现】:如图1中,只要证明△DAB是等边三角形即可; (2)【类比探究】:如图2中,以PA为边长作等边△PAD,使P、D分别在AC的两侧,连接CD.利用全等三角形的性质以及三角形的三边关系即可解决问题; (3)【解决问题】:如图3中,将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′,只要证明∠PP′C=90°,利用勾股定理即可解决问题; (4)【拓展应用】:如图4中,先由旋转的性质得出△APC≌△EDC,则∠ACP=∠ECD,AC=EC=4,∠PCD=60°,再证明∠BCE=90°,然后在Rt△BCE中,由勾股定理求出BE的长度,即为PA+PB+PC的最小值; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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