解:(1)120°. ----------------------------2
(2)①∵如图1所示.
②在等边△ABC中,?ACB?60?, ∴?ACP??BCP?60?. ∵?ACP=?CBP, ∴?CBP??BCP?60?.
∴?BPC?180????CBP??BCP??120?. ∴?CPD?180???BPC?60?. ∵PD=PC,
∴△CDP为等边三角形.
∵?ACD??ACP??ACP??BCP?60?, ∴?ACD??BCP. 在△ACD和△BCP中,
D
分
?AC?BC,???ACD??BCP, ?CD?CP,?∴△ACD≌△BCP?SAS?. ∴AD?BP.
∴AD?CD?BP?PD?BD.-----------------------------------------4分 (3)如图2,作BM⊥AD于点M,BN⊥DC延长线于点N. ∵?ADB=?ADC??PDC?60?, ∴?ADB=?CDB?60?.
∴?ADB=?CDB?60?. ∴BM=BN?3BD?3. 2又由(2)得,AD?CD?BD=2,
?S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD?11ADgBM?CDgBN?3?AD?CD? 222?3?2?3.2-----------------------------------7分
10.如图1,在等边三角形ABC中,CD为中线,点Q在线段CD上运动,将线段QA绕点Q顺时针旋转,使得点
A的对应点E落在射线BC上,连接BQ,设∠DAQ=α
(0°<α<60°且α≠30°). (1)当0°<α<30°时,
①在图1中依题意画出图形,并求∠BQE(用含α的式子表示); ②探究线段CE,AC,CQ之间的数量关系,并加以证明; (2)当30°<α<60°时,直接写出线段CE,AC,CQ之间的数量关系.
解:(1)①?3.………………………………………………………………………… 1分
② 0≤
LQ图1备用图 ≤3.……………………………………………………………… 2分
(2)设直线
y??3x+33与x轴,y轴的交点分别为点A,点B,可得A(33,0),
B(0,3).
∴ OA?33,OB?3,?OAB?30?. 由0≤
LQ≤3,作直线y?3x.
①如图13,当⊙D与x轴相切时,相应的圆心D1满足题意,其横坐标取到最大值.作D1E1?x轴于点E1, 可得D1E1∥OB,
D1E1AE1?. BOAO∵ ⊙D的半径为1, ∴ D1E1?1.
∴ AE1?3,OE1?OA?AE1?23. ∴
图13
xD1?23.
②如图14,当⊙D与直线y?3x相切时, 相应的圆心D2满足题意,其横坐标取到最小值. 作D2E2?x轴于点E2,则D2E2⊥OA.
设直线y?3x与直线y??3x+3的交点为F. 3图14 可得?AOF?60?,OF⊥AB.则∵ ⊙D的半径为1, ∴ D2F?1.
AF?OA?cos?OAF?33?39?22.
∴
AD2?AF?D2F?72.
?7373??224,
∴ AE2?AD2?cos?OAFOE2?OA?AE2?534.
534.
∴
xD2?由①②可得,xD的取值范围是53≤xD≤23. 4………………………………………… 5分
(3)画图见图15.
图15
2.……………………………… 7分
11.如图,在等边△ABC中,D,E分别是边AC,BC上的点,且CD?CE ,?DBC?30?,点C与点F关于BD对称,连接AF,FE,FE交BD于G.
(1)连接DE,DF,则DE,DF之间的数量关系是;
(2)若?DBC??,求?FEC的大小; (用?的式子表示) (3)用等式表示线段BG,GF和FA之间的数量关系,并证明.
BAFGDEC(1)DE?DF;
(2)解:连接DE,DF, ∵△ABC是等边三角形, ∴?C?60?. ∵?DBC??, ∴?BDC?120???.
∵点C与点F关于BD对称,
∴?BDF??BDC?120???,DF?DC. ∴?FDC?120??2?. 由(1)知DE?DF.
∴F,E,C在以D为圆心,DC为半径的圆上.
BECGFAD1∴?FEC??FDC?60???.
2(3)BG?GF?FA.理由如下: 连接BF,延长AF,BD交于点H, ∵△ABC是等边三角形,
∴?ABC??BAC?60?,AB?BC?CA.