题目如图,在锐角三角形
ABC中,点
D,
E分别在边
AB,
AC上,连接
DE,将
△ADE沿
DE翻折后,点
A落在
BC边上的点
P,当
△BDP和
△CEP均为等腰三角形时,我们把线段
DE称为
△ABC的完美翻折线,
P为完美点.
(1)如图
1,等边
△ABC的边长为
4,边
BC的中点
P是完美点,写出完美翻折线
DE的长.
(2)如图
2,已知
DE为
△ABC的完美翻折线,
P为完美点.当
∠B,
∠C都为等腰三角形顶角时,求此时
∠A的度数.
(3)已知在
△ABC中,
AB=6,
AC=5,
①在(2)的条件下,求
BC的长.
②如图
3,
DE为
△ABC的完美翻折线,
P为完美点,当
∠B,
∠EPC为顶角时,求
CPBP的值.
知识点:等腰三角形的性质、勾股定理、直角三角形的性质、菱形的判定、轴对称变换、作图——轴对称变换、相似三角形的判定与性质章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60∘,
AB=AC=4,
∵P为
△ABC的完美点,
∴△ADE≌△PDE,
△BDP和
△PEC是等腰三角形,
∵∠B=∠C=60∘∴△BDP和
△PEC是等边三角形,
∴BD=DP,
PE=CE,
又
∵AD=DP,
AE=PE,
∴AD=BD=21AB,
AE=CE=21AC,
∵AB=4,
∴AD=AE=2,
∴△ADE是等边三角形,
∴DE=2.
(2)连接
AP,设
∠DAP=α,
∠EAP=β,
∵DE为
△ABC的完美翻折线,
∴△ADE≌△PDE,
∴AD=DP,
AE=PE,
∴∠DPA=∠DAP=α,
∠EPA=∠EAP=β,
∴∠BDP=2α,
∠PEC=2β,
∵△BDP和
△PEC是等腰三角形,且
∠B,
∠C都为顶角,
∴BD=BP,
CP=CE,
∴∠BPD=∠BDP=2α,
∠CPE=∠PEC=2β,
∵∠BPD+∠DPE+∠CPE=180∘,
∴3α+3β=180∘,
∴α+β=60∘,
即
∠BAC=60∘.
(3)①过
B作
BM⊥AC于点
M,

由(2)得,
∠A=60∘,
∵∠AMB=90∘,
∴∠ABM=30∘,
∴AM=21AB=3,
BM=3AM=33,
∵AC=5,
∴CM=2,
由勾股定理得:
BC2=BM2+CM2=31,又
BC>0∴BC=31.
②连接
AP,过
P作
PH⊥AB于点
H,
PN⊥AC于点
N,
∵DE为
△ABC的完美翻折线,
∴△ADE≌△PDE,
△BDP和
△PEC是等腰三角形,
设
∠DAP=α,
∠EAP=β,
∴∠DPA=∠DAP=α,
∠EPA=∠EAP=β,
∴∠BDP=2α,
∠PEC=2β,
∵∠B,
∠EPC为顶角,
∴BD=BP,
PE=PC,
∴∠BPD=∠BDP=2α,
∠PEC=∠PCE=2β,
∴∠EPC=180∘−4β,
∵∠BPD+∠DPE+∠EPC=180∘,
∴2α+α+β+180∘−4β=180∘,
∴α=β,
AP为
∠BAC的平分线,
∴PH=PN,
又
S△ABP=21AB×PH,
S△ACP=21AC×PN,
∴S△ACPS△ABP=ACAB=CPBP=56.
解析
(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60∘,
AB=AC=4,
∵P为
△ABC的完美点,
∴△ADE≌△PDE,
△BDP和
△PEC是等腰三角形,
∵∠B=∠C=60∘∴△BDP和
△PEC是等边三角形,
∴BD=DP,
PE=CE,
又
∵AD=DP,
AE=PE,
∴AD=BD=21AB,
AE=CE=21AC,
∵AB=4,
∴AD=AE=2,
∴△ADE是等边三角形,
∴DE=2.
(2)连接
AP,设
∠DAP=α,
∠EAP=β,
∵DE为
△ABC的完美翻折线,
∴△ADE≌△PDE,
∴AD=DP,
AE=PE,
∴∠DPA=∠DAP=α,
∠EPA=∠EAP=β,
∴∠BDP=2α,
∠PEC=2β,
∵△BDP和
△PEC是等腰三角形,且
∠B,
∠C都为顶角,
∴BD=BP,
CP=CE,
∴∠BPD=∠BDP=2α,
∠CPE=∠PEC=2β,
∵∠BPD+∠DPE+∠CPE=180∘,
∴3α+3β=180∘,
∴α+β=60∘,
即
∠BAC=60∘.
(3)①过
B作
BM⊥AC于点
M,

由(2)得,
∠A=60∘,
∵∠AMB=90∘,
∴∠ABM=30∘,
∴AM=21AB=3,
BM=3AM=33,
∵AC=5,
∴CM=2,
由勾股定理得:
BC2=BM2+CM2=31,又
BC>0∴BC=31.
②连接
AP,过
P作
PH⊥AB于点
H,
PN⊥AC于点
N,
∵DE为
△ABC的完美翻折线,
∴△ADE≌△PDE,
△BDP和
△PEC是等腰三角形,
设
∠DAP=α,
∠EAP=β,
∴∠DPA=∠DAP=α,
∠EPA=∠EAP=β,
∴∠BDP=2α,
∠PEC=2β,
∵∠B,
∠EPC为顶角,
∴BD=BP,
PE=PC,
∴∠BPD=∠BDP=2α,
∠PEC=∠PCE=2β,
∴∠EPC=180∘−4β,
∵∠BPD+∠DPE+∠EPC=180∘,
∴2α+α+β+180∘−4β=180∘,
∴α=β,
AP为
∠BAC的平分线,
∴PH=PN,
又
S△ABP=21AB×PH,
S△ACP=21AC×PN,
∴S△ACPS△ABP=ACAB=CPBP=56.