已知点B为线段AC上的一个动点,△ACD与△BCE都为等边三角形,点D与点E在直线AC的两侧,连接AE交DB的延长

线于点P,连接PC。 ①如图1求证PA+PC=PD;②如图2分别过点C.E作CF垂直BD.EG垂直PC,垂足分别为点F.G,若PD-PA=5,BF=5/8,求线段CG长

要过程,全一点哦

(1)。
证:△ACD与△BCE都为等边三角形,
从而有:AC=DC,EC=BC,∠ACE=∠DCB=60°,
由两边夹角分别对应相等,可知:
△ACE≌△DCB;
从而:∠CAE=∠CDB,
故,D、A、P、C四点共圆Ot;
设圆Ot的半径为R,
设∠ADP=α°,则∠CDP=(60-α)°,
从而,
弦PA所对圆心角=2倍圆周角=2∠ADP=2α°,
弦PC所对圆心角=2倍圆周角=2∠CDP=(120-2α)°,
弦PD所对圆心角=弦AD所对圆心角+弦PA所对圆心角=(120+2α)°,
则:
弦长PA=2Rsinα°,
弦长PC=2Rsin(60-α)°,
弦长PD=2Rsin(60+α)°,
 PA+PC
=2Rsinα°+2Rsin(60-α)°
=2R[sinα°+sin(60-α)°]
=4Rsin[(α+60-α)°/2]cos[(α-60+α)°/2] ……(*)
=4Rsin30°cos(30+α)°
=2Rcos(30+α)°
=2Rsin[90-(30+α)]°
=2Rsin(60+α)°
=PD
(*)步骤的依据为:
三角函数 和差化积公式:
sinθ+sinφ=2 sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]

(2)。
解:已知,PD-PA=5,BF=5/8,
由(1)证明结论有,
PC=PD-PA=5,
DAPC四点共圆,则:∠DPC=∠DAC=60°,∠ADP=∠ACP,
从而有:∠CDF=60°-∠ADP=60°-∠ACP=∠ECG,
从而:Rt△CDF∽Rt△ECG,
故,CD:EC=DF:CG; ……(&)
在Rt△CFP中,前面已经求得∠DPC=60°,PC=5,
故,FP=CP/2=5/2,CF=5√3/2,
再结合已知 BF=5/8,
可得:BP=FP-BF=5/2-5/8=15/8,
由勾股定理可求:
BC=√(BF²+CF²)=√(25/64+75/4)=35/8,
sin∠BCF=BF/BC=1/7,cos∠BCF=√(1-(sin∠BCF)²)=4√3/7,
由sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ,
有:
 sin∠DCF
=sin(60°-∠BCF)
=sin60°cos∠BCF-cos60°sin∠BCF
=(√3/2)*(4√3/7)-(1/2)*(1/7)
=12/14-1/14
=11/14
从而可得:
cos∠DCF=11/14=√3/14,
由前面已求得,CF=5√3/2,
可得:
CD=CF/cos∠DCF=7/5,
DF=CD*sin∠DCF=(7/5)*(11/14)=11/10,
将上两结果及 EC=BC=35/8 代入(&)式CD:EC=DF:CG,有:
(7/5):(35/8)=(11/10):CG,
从而求得:
CG=(35/8)×(11/10)÷(7/5)=55/16。

解答完毕!

这题答得比较辛苦~惭愧!追问

我才初三上学期

追答

(1)。
证明:
△ACD与△BCE都为等边三角形,
从而有:AC=DC,EC=BC,∠ACE=∠DCB=60°,
由两边夹角分别对应相等,可知:
△ACE≌△DCB;
从而:EA=BD,∠CAE=∠CDB, ……(f)
故,D、A、P、C四点共圆Ot;

由于四点共圆,弦上的圆周角相等的特性,有:
∠APD=∠ACD=60°,
∠DAC=∠DPC=60°,
易知:
△ABP∽△DBC;从而有:PA:CD=AB:DB; ……(a)
△ABD∽△PBC;从而有:PC:AD=CB:DB; ……(b)
△DPC∽△ACE;从而有:PD:CA=CD:EA; ……(c) ^_^-----这步好关键!
设等边三角形△ACD的边长为L,则有:
CD=AD=CA=L,AB +CB=CA=L,
(a)+(b),得:
(PA+PC):L=(AB+CB):DB=L:DB,
由前(f)已证 EA=BD,
(PA+PC):L=L:DB=L:EA;
即:PA+PC=L²:EA; ……(g)
化简(c)有:PD:L=L:EA;
即:PD=L²:EA; ……(h)
由(g)和(h)可得:
PA+PC=PD。
证毕。

(2)解:由(1)知DAPC四点共圆,∠DPC=∠DAC=60°=∠BEC,故BPEC亦四点共圆;
并可证类似(1)中结论:PC=PB+PE;即:PE=PC-PB;
∠CDP=60°-∠ADP=60°-∠ACP=∠ECP,
∠EPC=∠EBC=60°=∠CAD=∠CPD,
从而有△ECP∽△CDP,故
PE:PC=PC:PD ……(m)
由(1)中结论:PA+PC=PD,则
PC=PD-PA=5,(已知)
在Rt△CFP中,∠DPC=60°,故
FP=PC/2=5/2,FC=5√3/2,
又已知 BF=5/8,则
PB=FP-BF=5/2-5/8=15/8,
代入(m)有:(PC-PB):5=5:PD,即:(5-15/8):5=5:PD,
得:PD=8;
由前△ECP∽△CDP,有
EG:CF=PC:PD=CG:DF,即:
EG=CF×PC÷PD=(5√3/2)×5÷8=25√3/16
CG=DF×PC÷PD=(PD-FP)×PC÷PD=(8-5/2)×5÷8=55/16。
解毕。

本题充分体现了平面几何相似形之美,另人陶醉!

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