【题目】如图1,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=13,AD=11,BC=21,E是BC的中点,P是AB上的任意一点,连接PE,将PE绕点P逆时针旋转90°得到PQ.
(1)如图2,过A点,D点作BC的垂线,垂足分别为M,N,求sinB的值;
(2)若P是AB的中点,求点E所经过的路径弧EQ的长(结果保留π);
(3)若点Q落在AB或AD边所在直线上,请直接写出BP的长.
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【答案】(1)
;(2)5π;(3)PB的值为
或
.
【解析】
(1)如图1中,作AM⊥CB用M,DN⊥BC于N,根据题意易证Rt△ABM≌Rt△DCN,再根据全等三角形的性质可得出对应边相等,根据勾股定理可求出AM的值,即可得出结论;
(2)连接AC,根据勾股定理求出AC的长,再根据弧长计算公式即可得出结论;
(3)当点Q落在直线AB上时,根据相似三角形的性质可得对应边成比例,即可求出PB的值;当点Q在DA的延长线上时,作PH⊥AD交DA的延长线于H,延长HP交BC于G,设PB=x,则AP=13﹣x,再根据全等三角形的性质可得对应边相等,即可求出PB的值.
解:(1)如图1中,作AM⊥CB用M,DN⊥BC于N.
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∴∠DNM=∠AMN=90°,
∵AD∥BC,
∴∠DAM=∠AMN=∠DNM=90°,
∴四边形AMND是矩形,
∴AM=DN,
∵AB=CD=13,
∴Rt△ABM≌Rt△DCN,
∴BM=CN,
∵AD=11,BC=21,
∴BM=CN=5,
∴AM=
=12,
在Rt△ABM中,sinB=
=
.
(2)如图2中,连接AC.
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在Rt△ACM中,AC=
=
=20,
∵PB=PA,BE=EC,
∴PE=
AC=10,
∴
的长=
=5π.
(3)如图3中,当点Q落在直线AB上时,
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∵△EPB∽△AMB,
∴
=
=
,
∴
=
=
,
∴PB=
.
如图4中,当点Q在DA的延长线上时,作PH⊥AD交DA的延长线于H,延长HP交BC于G.
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设PB=x,则AP=13﹣x.
∵AD∥BC,
∴∠B=∠HAP,
∴PG=
x,PH=
(13﹣x),
∴BG=
x,
∵△PGE≌△QHP,
∴EG=PH,
∴
﹣
x=
(13﹣x),
∴BP=
.
综上所述,满足条件的PB的值为
或
.