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.