24. (本小题满分 13 分)【直观感知】
(1)如图①,在四边形 ABCD 中,连接 AC,BD,得到的$△ ABC$是等边三角形,$∠ BDC=22^{\circ}$,$∠ BDA=46^{\circ}$.现将$△ BDC$绕点 C 顺时针旋转$60^{\circ}$得$△ APC$,点 B 与点 A 重合,点 D 的对应点是 P.请补全图形,并直接写出$∠ DAP$的度数.
【类比探究】
(2)如图②,在四边形 ABCD 中,$∠ ADC=45^{\circ}$,$∠ ACB=90^{\circ}$,$AC=BC$,$AD=4$,$DC=6$.求 BD 的长.
【拓展运用】
(3)如图③,在四边形 ABCD 中,$∠ ABC=90^{\circ}$,$∠ ADC=α$,$\tan∠ ACB=\dfrac{4}{3}$,$AD=4$,$DC=6$.在α的变化过程中,求 BD 长的最大值.

(1)如图①,在四边形 ABCD 中,连接 AC,BD,得到的$△ ABC$是等边三角形,$∠ BDC=22^{\circ}$,$∠ BDA=46^{\circ}$.现将$△ BDC$绕点 C 顺时针旋转$60^{\circ}$得$△ APC$,点 B 与点 A 重合,点 D 的对应点是 P.请补全图形,并直接写出$∠ DAP$的度数.
【类比探究】
(2)如图②,在四边形 ABCD 中,$∠ ADC=45^{\circ}$,$∠ ACB=90^{\circ}$,$AC=BC$,$AD=4$,$DC=6$.求 BD 的长.
【拓展运用】
(3)如图③,在四边形 ABCD 中,$∠ ABC=90^{\circ}$,$∠ ADC=α$,$\tan∠ ACB=\dfrac{4}{3}$,$AD=4$,$DC=6$.在α的变化过程中,求 BD 长的最大值.
答案
(1)90°;(2)2√22;(3)36/5。
解析
(1)补全图形如图①所示,∠DAP=90°。
(2)将△ACD绕点C顺时针旋转90°得△BCE,连接DE。
∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE=4,CD=CE=6,∠ADC=∠BEC=45°,∠ACD=∠BCE。
∵∠ACB=90°,∴∠DCE=90°,△DCE为等腰直角三角形,DE=6√2,∠CDE=45°。
∵∠BEC=45°,∠DEC=45°,∴∠BED=90°。
在Rt△BED中,BD=√(BE²+DE²)=√(4²+(6√2)²)=√(16+72)=√88=2√22。
(3)设BC=3k,AB=4k,则AC=5k。将△BCD绕点C顺时针旋转∠ACB,使CB与CA重合,得△ACE,CE=CD·(AC/BC)=6×(5/3)=10,∠DCE=∠ACB,DE=√(CD²+CE²-2·CD·CE·cos∠ACB)=√(6²+10²-2×6×10×3/5)=8。
在△ADE中,AE=BD,AE≤AD+DE=4+8=12,∴BD的最大值为12×(3/5)=36/5。
(2)将△ACD绕点C顺时针旋转90°得△BCE,连接DE。
∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE=4,CD=CE=6,∠ADC=∠BEC=45°,∠ACD=∠BCE。
∵∠ACB=90°,∴∠DCE=90°,△DCE为等腰直角三角形,DE=6√2,∠CDE=45°。
∵∠BEC=45°,∠DEC=45°,∴∠BED=90°。
在Rt△BED中,BD=√(BE²+DE²)=√(4²+(6√2)²)=√(16+72)=√88=2√22。
(3)设BC=3k,AB=4k,则AC=5k。将△BCD绕点C顺时针旋转∠ACB,使CB与CA重合,得△ACE,CE=CD·(AC/BC)=6×(5/3)=10,∠DCE=∠ACB,DE=√(CD²+CE²-2·CD·CE·cos∠ACB)=√(6²+10²-2×6×10×3/5)=8。
在△ADE中,AE=BD,AE≤AD+DE=4+8=12,∴BD的最大值为12×(3/5)=36/5。
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