作業(yè)幫
讓學(xué)習(xí)更簡單25.(12.00分)如圖,△ABC中,AB=BC,BD⊥AC于點D,∠FAC=∠ABC,且∠FAC在AC下方.點P,Q分別是射線BD,射線AF上的動點,且點P不與點B重合,點Q不與點A重合,連接CQ,過點P作PE⊥CQ于點E,連接DE.
(1)若∠ABC=60°,BP=AQ.
①如圖1,當點P在線段BD上運動時,請直接寫出線段DE和線段AQ的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系;
②如圖2,當點P運動到線段BD的延長線上時,試判斷①中的結(jié)論是否成立,并說明理由;
(2)若∠ABC=2α≠60°,請直接寫出當線段BP和線段AQ滿足什么數(shù)量關(guān)系時,能使(1)中①的結(jié)論仍然成立(用含α的三角函數(shù)表示).
【解答】(1)①DE=AQ,DE∥AQ,
理由:連接PC,PQ,
在△ABC中,AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC,
∵AB=BC,BD⊥AC,
∴AD=CD,∠ABD=∠CBD=∠BAC,
∵∠CAF=∠ABC,
∴∠CBP=∠CAQ,
在△BPC和△AQC中,,
∴△BPC≌△AQC(SAS),
∴PC=QC,∠BPC=∠ACQ,
∴∠PCQ=∠PCA+∠AQC=∠PCA+∠BCP=∠ACB=60°,
∴△PCQ是等邊三角形,
∵PE⊥CQ,
∴CE=QE,
∵AD=CD,
∴DE=AQ,DE∥AQ;
②DE∥AQ,DE=AQ,
理由:如圖2,連接PQ,PC,
同①的方法得出DE∥AQ,DE=AQ;
(2)AQ=2BP·sinα
理由:連接PQ,PC,
要使DE=AQ,DE∥AQ,
∵AD=CD,
∴CE=QE,
∵PE⊥CQ,
∴PQ=PC,
易知,PA=PC,
∴PA=PE=PC
∴以點P為圓心,PA為半徑的圓必過A,Q,C,
∴∠APQ=2∠ACQ,
∵PA=PQ,
∴∠PAQ=∠PQA=(180°﹣∠APQ)=90°﹣∠ACQ,
∵∠CAF=∠ABD,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠BAQ=90°,
∴∠BAP=90°﹣∠PAQ=90°﹣∠ACQ,
易知,∠BCP=∠BAP,
∴∠BCP=∠ACQ,
∵∠CBP=∠CAQ,
∴△BPC∽△AQC,
∴=,
在Rt△BCD中,sinα=,
∴=2sinα,
∴AQ=2BP·sinα.
【點評】此題是三角形綜合題,主要考查了等邊三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù),判斷出∠BCP=∠ACQ是解本題的關(guān)鍵.
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