Question

【題目】【操作發(fā)現(xiàn)】

如圖①，在邊長為1個單位長度的小正方形組成的網格中，△ABC的三個頂點均在格點上．

（1）請按要求畫圖：將△ABC繞點A按順時針方向旋轉90°，點B的對應點為B′，點C的對應點為C′，連接BB′；

（2）在（1）所畫圖形中，∠AB′B=　 　．

【問題解決】

如圖②，在等邊三角形ABC中，AC=7，點P在△ABC內，且∠APC=90°，∠BPC=120°，求△APC的面積．

小明同學通過觀察、分析、思考，對上述問題形成了如下想法：

想法一：將△APC繞點A按順時針方向旋轉60°，得到△AP′B，連接PP′，尋找PA，PB，PC三條線段之間的數(shù)量關系；

想法二：將△APB繞點A按逆時針方向旋轉60°，得到△AP′C′，連接PP′，尋找PA，PB，PC三條線段之間的數(shù)量關系．

…

請參考小明同學的想法，完成該問題的解答過程．（一種方法即可）

【靈活運用】

如圖③，在四邊形ABCD中，AE⊥BC，垂足為E，∠BAE=∠ADC，BE=CE=2，CD=5，AD=kAB（k為常數(shù)），求BD的長（用含k的式子表示）．

Answer 1

【答案】【操作發(fā)現(xiàn)】（1）作圖見解析；（2）45°；【問題解決】7；【靈活運用】．

【解析】試題分析：【操作發(fā)現(xiàn)】（1）根據(jù)旋轉角，旋轉方向畫出圖形即可；（2）只要證明△ABB′是等腰直角三角形即可；【問題解決】如圖②，將△APB繞點A按逆時針方向旋轉60°，得到△AP′C′，只要證明∠PP′C=90°，利用勾股定理即可解決問題；【靈活運用】如圖③中，由AE⊥BC，BE=EC，推出AB=AC，將△ABD繞點A逆時針旋轉得到△ACG，連接DG．則BD=CG，只要證明∠GDC=90°，可得CG= ，由此即可解決問題．

試題解析：【操作發(fā)現(xiàn)】（1）如圖所示，△AB′C′即為所求；

（2）連接BB′，將△ABC繞點A按順時針方向旋轉90°，

∴AB=AB′，∠B′AB=90°，

∴∠AB′B=45°，

故答案為：45°；

【問題解決】如圖②，

∵將△APB繞點A按逆時針方向旋轉60°，得到△AP′C′，

∴△APP′是等邊三角形，∠AP′C=∠APB=360°﹣90°﹣120°=150°，

∴PP′=AP，∠AP′P=∠APP′=60°，

∴∠PP′C=90°，∠P′PC=30°，

∴PP′=PC，即AP=PC，

∵∠APC=90°，

∴AP2+PC2=AC2，即（PC）2+PC2=72，

∴PC=2，

∴AP=，

∴S△APC=APPC=7；

【靈活運用】如圖③中，∵AE⊥BC，BE=EC，

∴AB=AC，將△ABD繞點A逆時針旋轉得到△ACG，連接DG．則BD=CG，

∵∠BAD=∠CAG，

∴∠BAC=∠DAG，

∵AB=AC，AD=AG，

∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD，

∴△ABC∽△ADG，

∵AD=kAB，

∴DG=kBC=4k，

∵∠BAE+∠ABC=90°，∠BAE=∠ADC，

∴∠ADG+∠ADC=90°，

∴∠GDC=90°，

∴CG== ．

∴BD=CG=．