∵∠AFK=60°,AF=KF, ∴△AFK为等边三角形, ∴∠KAF=60°, ∴∠KAB=∠FAC, 在△ABK和△AFC中,
,
∴△ABK≌△AFC(SAS), ∴∠AKB=∠AFC=120°, ∴∠BKE=120°﹣60°=60°, ∵∠BPC=30°, ∴∠PBK=30°, ∴FP=CK, ∴PK=CK, ∵FP=FK+PK ∴FP=AF+CF, ∵CF=CP, 设CP=9a, ∵CF=2a, ∴FP=7a, ∴AF=5a, ∴
=
=.
19.(1)证明:①如图1中,
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=BC,∠B=∠BAC=60°, ∵AE=BF,
∴△ABF≌△CAE(SAS), ∴AF=EC.
②如图1中,∵△ABF≌△CAE, ∴∠BAF=∠ACE,
∵∠AOE=∠OAC+∠ACO=∠OCA+∠BAF=∠BAC=60°, 又∵△ACD是等边三角形, ∴∠ADC=∠DAC=∠DCA=60°, ∴∠AOE=∠ADC, ∵∠AOE+∠AOC=180°, ∴∠ADC+∠AOC=180°, ∴A,D,C,O四点共圆,
∴∠AOD=∠ACD=60°,∠COD=∠CAD=60°, ∴∠AOD=∠COD, ∴OD平分∠AOC.
(2)证明:如图2中,取AE的中点M,连接CM.
∵AE=2CF,AM=ME, ∴AM=CF,
∵∠CAM=∠ACF=60°,AC=CA, ∴△ACM≌△CAF(SAS), ∴∠ACM=∠CAF,
∵∠CME=∠CAM+∠ACM=60°+∠ACM,∠CFP=∠ACF+∠CAF=60°+∠CAF, ∴∠CME=∠CFP, ∵EM=CF,∠PCF=∠CEM, ∴△CME≌△PFC(ASA), ∴CE=PC.
20.解:(1)结论:AD=2PD. 理由:如图1中,
∵△ABC是等边三角形, ∴∠B=60°, ∵∠EDC=120°,
∴∠EDB=180°﹣120°=60°, ∴∠B=∠EDB=∠BED=60°,
∴△BDE是等边三角形, ∵BP=PE, ∴DP⊥AB, ∴∠APD=90°, ∵DE=DC,DE=DB, ∴BD=CD,
∵AB=AC,∠BAC=60°, ∴∠PAD=∠BAC=30°, ∴AD=2PD.
(2)结论成立.
理由:延长DP到N,使得PN=PD,连接BN,EN,延长ED到M,使得DM=DE,连接BD,
BM,CM.
∵DE=DC=DM,∠MDC=180°﹣∠EDC=60°, ∴△DCM是等边三角形,
∵CA=CB,CM=CD,∠DCM=∠ACB=60°, ∴∠BCM=∠ACD, ∴△BCM≌△ACD(SAS), ∴AD=BM, ∵PB=PE,PD=PN,
∴四边形BNED是平行四边形, ∴BN∥DE,BN=DE, ∵DE=DM,
∴BN=DM,BN∥DM,
∴四边形BNDM是平行四边形, ∴BM=DN=2PD, ∴AD=2PD.
(3)如图3中,作∠PDK=∠BDC=120°,且PD=PK,连接PK,CK.
∵DB=DC,DP=DK,∠BDC=∠PDK, ∴∠BDP=∠CDK, ∴△PDB≌△KDC(SAS), ∴PB=CK,
∵PB+PC=PC+CK=定值,
∴P,C,K共线时,PK定值最大,此时PD的值最大,
此时,∠DPB=∠DKP=∠DPK=30°,∠BPC=∠DPB+∠DPK=60°. 故答案为60°.
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