例3 (2023·河北)如图,在四边形ABCD中,AB=8,BC=2√{11},CD=12,AD=6,∠A=90°,点M在边AD上,且DM=2.将线段MA绕点M顺时针旋转n°(0<n≤180)到MA',∠A'MA的平分线MP所在直线交折线A-B-C于点P.设点P在该折线上运动的路径长为x(x>0),连接A'P.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图②,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A'MP的值.

分析 (1)根据旋转的性质和角平分线的概念得到A'M=AM,∠A'MP=∠AMP,然后证明△A'MP≌△AMP(SAS),即可得到A'P=AP;
(2)①首先画出图形,然后证明△DNM∽△DBA,利用相似三角形的性质求出DN,MN的长,然后证明△PBN∽△DMN,利用相似三角形的性质求出PB的长,进而求解即可;
②分2种情况讨论:当点P在AB上时,分别求得BP,AP的长,根据正切的定义即可求解;当点P在BC上时,过点P作PQ⊥AB交AB的延长线于点Q,延长MP交AB的延长线于点H,证明△PQB∽△BAD,求得AQ的长,证明△HPQ∽△HMA,即可求解.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图②,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A'MP的值.
分析 (1)根据旋转的性质和角平分线的概念得到A'M=AM,∠A'MP=∠AMP,然后证明△A'MP≌△AMP(SAS),即可得到A'P=AP;
(2)①首先画出图形,然后证明△DNM∽△DBA,利用相似三角形的性质求出DN,MN的长,然后证明△PBN∽△DMN,利用相似三角形的性质求出PB的长,进而求解即可;
②分2种情况讨论:当点P在AB上时,分别求得BP,AP的长,根据正切的定义即可求解;当点P在BC上时,过点P作PQ⊥AB交AB的延长线于点Q,延长MP交AB的延长线于点H,证明△PQB∽△BAD,求得AQ的长,证明△HPQ∽△HMA,即可求解.
答案
(1)证明:由旋转性质得MA'=MA,∵MP平分∠A'MA,∴∠A'MP=∠AMP。又MP=MP,∴△A'MP≌△AMP(SAS),∴A'P=AP。
(2)①在Rt△ABD中,BD=√(AB²+AD²)=√(8²+6²)=10。∵BC²+BD²=(2√11)²+10²=44+100=144=12²=CD²,∴∠CBD=90°。当n=180时,x=13。
②7/6或23/6。
(2)①在Rt△ABD中,BD=√(AB²+AD²)=√(8²+6²)=10。∵BC²+BD²=(2√11)²+10²=44+100=144=12²=CD²,∴∠CBD=90°。当n=180时,x=13。
②7/6或23/6。
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