题目
如图,在矩形
ABCD中,
AB=4,
BC=43,点
P是
BC边上一点,连接
AP,以
A为中心,将线段
AP绕点
A逆时针旋转
60∘得到
AQ,连接
CQ、
DQ,且
∠BCQ=∠DCQ,则
CQ的长度为______.
知识点:四边形综合题章节:未标注
答案与解析
答案

如图,连结
AC,
BD交于点
O,连结
OQ.
在矩形
ABCD中,
OA=OC=OB=OD,
∵AB=4.BC=43,
∴AC2=AB2+BC2=64.
∴AC=8(−8不合题意舍去)。
∴AO=OB=AB=4,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠BAC=60∘,
∵线段
AP绕点
A逆时针旋转
60∘得到
AQ,
∴AP=AQ,
∠PAQ=60∘,
∵∠BAC=∠PAQ,
∴∠BAP=∠CAQ,
∵又
AB=AO,
AP=AQ,
∴△ABP≌△AOQ(SAS).∴∠ABP=∠AOQ=90∘,
∵O为
AC的中点,
∴OQ垂直平分
AC,
∴AQ=CQ.
∵∠BCQ=∠DCQ,
而
∠BCQ+∠DCQ=90∘,
∴∠QCB=45∘,
而
PQ=CQ,
∴∠PQC=90∘,
设
PB=x,则
CP=43−x,
在
Rt△ABP中,
AP=AB2+BP2=16+x2,
而
CP=2PQ=2AP=2×16+x2=43−x,
∴x=8−43(负值舍去),
∴CP=83−8,
∴CQ=22CP=46−42.
故答案为:
46−42.
解析

如图,连结
AC,
BD交于点
O,连结
OQ.
在矩形
ABCD中,
OA=OC=OB=OD,
∵AB=4.BC=43,
∴AC2=AB2+BC2=64.
∴AC=8(−8不合题意舍去)。
∴AO=OB=AB=4,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠BAC=60∘,
∵线段
AP绕点
A逆时针旋转
60∘得到
AQ,
∴AP=AQ,
∠PAQ=60∘,
∵∠BAC=∠PAQ,
∴∠BAP=∠CAQ,
∵又
AB=AO,
AP=AQ,
∴△ABP≌△AOQ(SAS).∴∠ABP=∠AOQ=90∘,
∵O为
AC的中点,
∴OQ垂直平分
AC,
∴AQ=CQ.
∵∠BCQ=∠DCQ,
而
∠BCQ+∠DCQ=90∘,
∴∠QCB=45∘,
而
PQ=CQ,
∴∠PQC=90∘,
设
PB=x,则
CP=43−x,
在
Rt△ABP中,
AP=AB2+BP2=16+x2,
而
CP=2PQ=2AP=2×16+x2=43−x,
∴x=8−43(负值舍去),
∴CP=83−8,
∴CQ=22CP=46−42.
故答案为:
46−42.