【题目】在
中,
,点P是平面内不与点A,C重合的任意一点,连接
,将线段
绕点P旋转
得到线段
,连结
.
(1)观察猜想:如图1,当
时,线段
绕点P顺时针旋转
得到线段
,则
的值是________,直线
与
相交所成的较小角的度数是________;
(2)类比探究:如图2,当
时,线段
绕点P顺时针旋转
得到线段
.请直接写出
与
相交所成的较小角的度数,并说明
与
相似,求出
的值;
(3)拓展延伸:当
时,且点P到点C的距离为
,线段
绕点P逆时针旋转
得到线段
,若点A,C,P在一条直线上时,求
的值.
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【答案】(1)1,60°;(2)
,直线AP与
相交所成的较小角的度数是45°;(3)
的值为
或
.
【解析】
解:(1)如图1中,延长
交
的延长线于K,设
交
于J.
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∵
,
∴
都是等边三角形,
∴
,
∴
,
∴
,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,直线
与
相交所成的较小角的度数是60°,
故答案为1,60°.
(2)如图2中,设
交
于O.
![]()
∵
,
∴
都是等腰直角三角形,
∴
,
∴
,
,
∴
,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,直线AP与
相交所成的较小角的度数是45°.
(3)如图3-1中,当点P在
的延长线上时,设
,则
,
![]()
∵
,
∴
,
在
中,∵
,
∴
,
∴
.
如图3-2中,当点P落在
上时,设
,则
,
![]()
∵
,
∴
,
∴
,
∴
,
综上所述,
的值为
或
.