内容正文:
共点旋转
前言:所谓共点旋转,是旋转构造的一种,即图形绕着自身某个顶点作旋转,常见为等边三角形共点旋转和正方形共点旋转,有着一般性的条件、结论及推广应用,即可视为模型.
1 正三角形与共点旋转
(1) 模型认识
引例1:如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段AP绕点A 顺时针旋转60°得到线段AQ,连接BQ.若 PA=6, PB=8, PC=10,则四边形APBQ的面积为 .
解析:连接PQ,可得△APQ是等边三角形,
∵PA=6, PB=8, PC=10,
∴△BPQ是直角三角形,
∴四边形APBQ的面积为(
模型总结
在等边△ABC中,点P是三角形内一点.
(1) 若 则∠APB=150°.(两短线段夹角为150°)
(2) 若∠APB=150°, 则.
其中,任意将△APB、△BPC、△CPA绕顶点旋转60°,即可得等边三角形和直角三角形.
(2) 150°角的应用
此处将 150°角与PA、PB、PC三边关系作为等价地存在,在于150°角作为特殊角自有应用.
引例2:如图, P 为等边三角形 ABC 内的一点, 且P到三个顶点A、B、C的距离分别为3、4、5, 则△ABC的面积为 .
解析: 如图, 由题意可得∠APB=150°,过点 B作 BH⊥AP交AP的延长线于点 H, 解析: 如图, 将△ABP'绕点A逆时针旋转 90°得△BQC,则△P'QC 是直角三角形, ∵P'A:P'C=1:3,∴AP':P'Q=1:2 , ∴P'A:PB=1:2, ∴选B.
猜想探究
若点 P 在正方形外, 则∠APD 的大小是?
结论: ∠APD=45°.
真 题 演 练
1. 如图, 点P在等边△ABC的内部, 且PC=6, PA=8, PB=10, 将线段 PC绕点 C 顺时针旋转 60°得到P'C, 连接AP', 则sin∠PAP'的值为 .
6.如图, 在四边形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°, AB=BC.
(1)求∠A+∠C的度数;
(2) 连接 BD, 探究 AD、BD、CD 三者之间的数量关系,并说明理由;
(3) 若AB=1, 点E在四边形ABCD 内部运动, 且满足 求点E运动路径的长度.
7.【问题解决】
一节数学课上,老师提出了这样一个问题:如图1,点 P是正方形ABCD 内一点, PA=1, PB=2, PC=3.你能求出∠APB的度数吗?
小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:将△BPC绕点B逆时针旋转 90°,得到△BP'A,连接PP', 求出∠APB的度数;
思路二:将△APB 绕点 B顺时针旋转 90°,得到△CP'B,连接PP', 求出∠APB的度数.
请参考小明的思路,任选一种写出完整的解答过程.
【类比探究】
如图 2, 若点 P 是正方形 ABCD 外一点, PA=3, PB=1, 求∠APB的度数.
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