试题

题目:
正方形ABCD内一点到三顶点距离分别是1,2,3,则正方形的面积等于
5+2
2
5+2
2

答案
5+2
2

青果学院解:四边形ABCD为正方形,PA=1,PB=2,PC=3,
把△PAB绕A点逆时针旋转90°得△EAD,把△CPB绕C点顺时针旋转90°得△CFD,连PE,PF,如图,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
而∠1+∠3=90°,
∴∠2+∠4=90°,
而∠ADC=90°,
∴∠EDF=180°,即E,D,F共线;
由旋转的性质得到△APE,△CPF均为等腰直角三角形,并且ED=PB=2,DF=PB=2,
∴S△APE=
1
2
×1×1=
1
2
;S△CPF=
1
2
×3×3=
9
2

在△PEF中,PE=
2
,PF=3
2
,EF=4,
∴PF2=PE2+EF2
∴△PEF为直角三角形,∠PEF=90°,
∴S△PEF=
1
2
×EP×EF=
1
2
×
2
×4=2
2

∴S正方形ABCD=S五边形APCFE=S△PEF+S△APE+S△CPF=2
2
+5.
故答案为2
2
+5.
考点梳理
旋转的性质;正方形的性质.
把△PAB绕A点逆时针旋转90°得△EAD,把△CPB绕C点顺时针旋转90°得△CFD,连PE,PF,则∠1=∠2,∠3=∠4,得到∠2+∠4=90°,∠EDF=180°,即E,D,F共线,且ED=PB=2,DF=PB=2,△APE,△CPF均为等腰直角三角形,所以S△APE=
1
2
×1×1=
1
2
;S△CPF=
1
2
×3×3=
9
2
;再在△PEF中,PE=
2
,PF=3
2
,EF=4,利用勾股定理的逆定理得到△PEF为直角三角形,∠PEF=90°,则S△PEF=
1
2
×EP×EF=
1
2
×
2
×4=2
2
,最后利用S正方形ABCD=S五边形APCFE=S△PEF+S△APE+S△CPF,即可得到答案.
本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.同时考查了正方形、等腰直角三角形的性质以及勾股定理的逆定理.
计算题.
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