将一副三角尺如图拼接:含30度角的三角尺(三角形abc)的长直角边与含45度角的三角尺(三角形ACD)的斜边

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  • 将一副三角尺如图拼接:含30°角的三角尺(△ABC)的长直角边与含45°角的三角尺(△ACD)的斜边恰好重合.已知AB=2 3,P是AC上的一个动点.

    (1)当点P运动到∠ABC的平分线上时,连接DP,求DP的长;

    (2)当点P在运动过程中出现PD=BC时,求此时∠PDA的度数;

    (3)当点P运动到什么位置时,以D,P,B,Q为顶点的平行四边形的顶点Q恰好在边BC上?求出此时▱DPBQ的面积.

    在Rt△ABC中,AB=2 3,∠BAC=30°,

    ∴BC= 3,AC=3.

    (1)如图(1),作DF⊥AC.

    ∵Rt△ACD中,AD=CD,

    ∴DF=AF=CF= 32.

    ∵BP平分∠ABC,

    ∴∠PBC=30°,

    ∴CP=BC•tan30°=1,

    ∴PF= 12,

    ∴DP= PF2+DF2= 102.

    (2)当P点位置如图(2)所示时,根据(1)中结论,DF= 32,∠ADF=45°,又PD=BC= 3,

    ∴cos∠PDF= DFPD= 32,

    ∴∠PDF=30°.

    ∴∠PDA=∠ADF-∠PDF=15°.

    当P点位置如图(3)所示时,同(2)可得∠PDF=30°.

    ∴∠PDA=∠ADF+∠PDF=75°.

    (3)CP= 32.

    在□DPBQ中,BC∥DP,

    ∵∠ACB=90°,

    ∴DP⊥AC.

    根据(1)中结论可知,DP=CP= 32,

    ∴S□DPBQ=DP•CP= 94.