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∴AB?AE2?BE2?10
②解法一:如图,因为四边形ABCD为正方形,可将将?PAD绕点A顺时针旋转90?得
D
到?P?AB,,可得?PAD??P?AB,PD?P?B,PA?P?A
∴?PAP??90?,?APP??45?,?P?PB?90? ∴PP??2,PA?2
∴PD?P?B?PP?2?PB2?22?42?25;
解法二:如图,过点P作AB的平行线,与DA的延长线交于F,设DA的延长线交
P′ A P
E
B
C
PB于G.
在Rt?AEG中,可得AG?AEAE1012,EG?,PG?PE?EG? ??cos?EAGcos?ABE33D 31010,FG? 515A
222G ?10???1010???10???25 P F E ????5??153?????在Rt?PFG中,可得PF?PGcos?FPG?PGcos?ABE?在Rt?PDF中,可得 PD?PF2??AD?AG?FG?C
B
(2)如图所示,将?PAD绕点A顺时针旋转90?,得到?P?AB,PD的最大值,即为P?B的最大值
∵?PP?B中,P?B?PP??PB,PP??2PA?2,PB?4且P、D两点落在直线AB的两侧
∴当P?、P、B三点共线时,P?B取得最大值(如图)
P′ A
D C
D
C
A B
P′
P
B
P
.
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此时P?B?PP??PB?6,即P?B的最大值为6 此时?APB?180???APP??135?
3、在等边?ABC的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为VABC外一点,且
?MDN?60?,?BDC?120?,BD=DC. 探究:当M、N分别在直线AB、AC上移动时,
BM、NC、MN之间的数量关系及?AMN的周长Q与等边?ABC的周长L的关系.
图1 图2 图3
(I)如图1,当点M、N边AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是 ; 此时
Q? ; L(II)如图2,点M、N边AB、AC上,且当DM?DN时,猜想(I)问的两个结论还
成立吗?写出你的猜想并加以证明;
(III) 如图3,当M、N分别在边AB、CA的延长线上时, 若AN=x,则Q= (用x、L表示).
分析:(1)如果DM?DN,?DMN??DNM,因为BD?DC,那么
.
.
?DBC??DCB?30?,也就有?MBD??NCD?60??30??90?,直角三角形MBD、NCD中,因为BD?DC,DM?DN,根据HL定理,两三角形全等。那么BM?NC,
?BMD??DNC?60?,三角形NCD中,?NDC?30?,DN?2NC,在三角形DNM中,DM?DN,?MDN?60?,因此三角形DMN是个等边三角形,因此MN?DN?2NC?NC?BM,三角形AMN的周长Q?AM?AN?MN?
AM?AN?MB?NC?AB?AC?2AB,三角形ABC的周长L?3AB,因此Q:L?2:3.
(2)如果DM?DN,我们可通过构建全等三角形来实现线段的转换。延长AC至E,使CE?BM,连接DE.(1)中我们已经得出,?MBD??NCD?90?,那么三角形MBD和ECD中,有了一组直角,MB?CE,BD?DC,因此两三角形全等,那么DM?DE,三角形MDN和EDN中,有DM?DE,?BDM??CDE,?EDN??BDC??MDN?60?.
?EDN??MDN?60?,有一条公共边,因此两三角形全等,MN?NE,至此我们把BM转换成了CE,把MN转换成了NE,因为NE?CN?CE,因此MN?BM?CN.Q与L的关系的求法同(1),得出的结果是一样的。
(3)我们可通过构建全等三角形来实现线段的转换,思路同(2)过D作
?CDH??MDB,三角形BDM和CDH中,由(1)中已经得出的?DCH??MB?90?,
我们做的角?BDM??CDH,BD?CD,因此两三角形全等(ASA).那么BM?CH,
DM?DH,三角形MDN和NDH中,已知的条件有MD?DH,一条公共边ND,要想证
得两三角形全等就需要知道?MDN??HDN,因为?CDH??MDB,因此
?MDH??BDC?120?,因为?MDN?60?,那么?NDH?120??60?
?60?,因此?MDN??NDH,这样就构成了两三角形全等的条件.三角形MDN和DNH就全等了.那么NM?NH?AN?AC?BM,三角形Q?AN?AM?MN?AN?AB?BM?
AMN的周长
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.
1AN?AC?BM?2AN?2AB.因为AN?x,AB?L,因此三角形AMN的周长
3Q?2x?2L. 3解:(1)如图1,BM、NC、MN之间的数量关系:BM?NC?MN;此时(2)猜想:结论仍然成立.
证明:如图2,延长AC至E,使CE?BM,连接DE ∵BD?CD,且?BDC?120? ∴?DBC??DCB?30? 又?ABC是等边三角形 ∴?MBD??NCD?90? 在?MBD与?ECD中
A N B
D A
Q2?. L3M N C
图 1
?BM?CE???MBD??ECD ?BD?DC?B M D 图 2
C
N
E
∴?MBD??ECD(SAS) ∴DM?DE,?BDM??CDE
A
∴?EDN??BDC??MDN?60? 在?MDN与?EDN中 ?DM?DE???MDN??EDN ?DN?DN?H C
D 图 3
B M ∴?MDN??EDN(SAS) ∴MN?NE?NC?BM
故?AMN的周长Q?AM?AN?MN??AM?BM???AN?NC??AB?AC?2AB 而等边?ABC的周长L?3AB
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