24. (本题12分)
如图,点$P是等边三角形\triangle ABC$外一点,$PA= 2\sqrt {2},PB= 1,PC= 3$. 将$\triangle PBC绕点B逆时针旋转60^{\circ }后得到\triangle DBA$.
(1) 求证:$\triangle PDA$是直角三角形.
(2) 求$\triangle APB$的面积.

如图,点$P是等边三角形\triangle ABC$外一点,$PA= 2\sqrt {2},PB= 1,PC= 3$. 将$\triangle PBC绕点B逆时针旋转60^{\circ }后得到\triangle DBA$.
(1) 求证:$\triangle PDA$是直角三角形.
(2) 求$\triangle APB$的面积.
答案
(1) 见证明;(2) √2/2.
解析
(1) 证明:
∵△PBC绕点B逆时针旋转60°得到△DBA,
∴DB=PB=1,DA=PC=3,∠PBD=60°.
∵DB=PB,∠PBD=60°,
∴△PBD为等边三角形,
∴PD=PB=1,PD²=1.
∵PA=2√2,∴PA²=(2√2)²=8.
∵DA=3,∴DA²=9.
∵PD²+PA²=1+8=9=DA²,
∴△PDA是直角三角形.
(2) 解:
∵△PBD为等边三角形,
∴∠BPD=60°.
由(1)知△PDA是直角三角形,∠DPA=90°,
∴∠APB=∠DPA+∠BPD=90°+60°=150°.
∴S△APB=1/2·PA·PB·sin∠APB=1/2×2√2×1×sin150°=1/2×2√2×1×1/2=√2/2.
∵△PBC绕点B逆时针旋转60°得到△DBA,
∴DB=PB=1,DA=PC=3,∠PBD=60°.
∵DB=PB,∠PBD=60°,
∴△PBD为等边三角形,
∴PD=PB=1,PD²=1.
∵PA=2√2,∴PA²=(2√2)²=8.
∵DA=3,∴DA²=9.
∵PD²+PA²=1+8=9=DA²,
∴△PDA是直角三角形.
(2) 解:
∵△PBD为等边三角形,
∴∠BPD=60°.
由(1)知△PDA是直角三角形,∠DPA=90°,
∴∠APB=∠DPA+∠BPD=90°+60°=150°.
∴S△APB=1/2·PA·PB·sin∠APB=1/2×2√2×1×sin150°=1/2×2√2×1×1/2=√2/2.
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