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(2012•鸡西)Rt△ABC中,∠A=90°,BC=4,有一个内角为60°,点P是直线AB上不同于A、B的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/04 02:26:28
(2012•鸡西)Rt△ABC中,∠A=90°,BC=4,有一个内角为60°,点P是直线AB上不同于A、B的一点,且∠ACP=30°,则PB的长为
这道题的考点是:含30度角的直角三角形;勾股定理.
专题:分类讨论.
分析:分两种情况考虑:当∠ABC=60°时,如图所示,由∠ABC=60°,利用直角三角形的两锐角互余求出∠CAB=30°,又∠PCA=30°,由∠PCA+∠ACB求出∠PCB为60°,可得出三角形PCB为等边三角形,根据等边三角形的三边相等,由BC的长即可求出PB的长;当∠ABC=30°时,再分两种情况:(i)P在A的右边时,如图所示,由∠PCA=30°,∠ACB=60°,根据∠PCA+∠ACB求出∠PCB为直角,由∠ABC=30°及BC的长,利用锐角三角形函数定义及cos30°的值,即可求出PB的长;当P在A的左边时,如图所示,由∠PCA=30°,∠ACB=60°,根据∠ACB-∠ACP求出∠PCB为30°,得到∠PCB=∠ABC,利用等角对等边得到PC=PB,由BC及∠ABC=30°,利用30°所对的直角边等于斜边的一半求出AC的长,再利用勾股定理求出AB的长,由AB-BP表示出AP,在直角三角形ACP中,利用勾股定理列出关于PB的方程,求出方程的解得到PB的长,综上,得到所有满足题意的PB的长.
分两种情况考虑:当∠ABC=60°时,如图所示:向左转|向右转
∵∠CAB=90°,∴∠BCA=30°,又∠PCA=30°,∴∠PCB=∠PCA+∠ACB=60°,又∠ABC=60°,∴△PCB为等边三角形,又BC=4,∴PB=4;当∠ABC=30°时,如图所示:向左转|向右转
(i)当P在A的左边时,如图所示:∵∠PCA=30°,∠ACB=60°,∴∠PCB=90°,又∠B=30°,BC=4,∴cosB=BC/PB,即cos30°=4/PB,解得:PB=4/(√3 / 2)=(8√3)/3;(ii)当P在A的右边时,如图所示:∵∠PCA=30°,∠ACB=60°,∴∠BCP=30°,又∠B=30°,∴∠BCP=∠B,∴CP=BP,在Rt△ABC中,∠B=30°,BC=4,∴AC=1/2BC=2,根据勾股定理得:√AB=√(BC²-AC²)=2√3,∴AP=AB-PB=2√3-PB,在Rt△APC中,根据勾股定理得:AC²+AP²=CP²=BP²,∴2²+(2√3-BP)²=BP²,解得:BP=(4√3)/3,综上,BP的长分别为4或433或833.故答案为:4或(4√3)/3或(8√3)/3
点评:此题考查了含30°直角三角形的性质,勾股定理,等边三角形的判定与性质,以及锐角三角函数定义,利用了转化及分类讨论的数学思想,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.