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等边三角形中运用旋转变换实现问题解决

题目如下:点P是等边△ABC内部一点,AP=5,BP=4,CP=3,求∠BPC的度数是多少?

这个问题有一个关键词等边三角形,等边三角形是一种十分优美的图形,性质是三条边相等,每个内角都是60度。另外很有意思的是,将等边三角形内任一三角形绕顶点旋转60度,都会构造出另一个等边三角形,这是解决这个问题的关键点,明白这种特殊性,就可以用旋转原理做出辅助线。这个题目的数据3,4,5是不是也可很有特点,你想到了什么?这三个数是一组勾股数,符合勾股定理逆定理的条件,画出辅助线后会出现一个直角三角形。

有了这样的知识准备,我们可以这样做辅助线:△ABP绕点A逆时针旋转60度,AB与AC重合,P点位于p"位置,连接Ap",p"C,pp"。则△App"是等边三角形,由勾股定理逆定理判定,三角形PP"C是直角三角形,角PCP"是90度。设角PP"C是x度,则角P"PC是90一x度,由旋转知,角APB=角AP"C=60+x度,角APP"=60度。以点p为顶点的四个角构成一个周角360度。角BPC+(60+x)+60十(90一x)=360度,所以角BPC=150。

这个题目的关键点是要明白旋转等边三角形内任一三角形60度,可以构造出一个新的等边三角形。类似这样三角形中有一个任意点类型问题,都需要运用旋转60度的方法构造出等边三角形,实现问题的解决。

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