已知:如图,直角△ABC中,∠ABC=90°,将△ABC绕着顶点C按顺时针方向旋转角度α(0<α<180°) 得到△A′B′C,连接AA′,BB′,射线 BB′交AC于点M,交AA′于点N (1)若AC=63,α=2∠BAC,求线

问题描述:

已知:如图,直角△ABC中,∠ABC=90°,将△ABC绕着顶点C按顺时针方向旋转角度α(0<α<180°)  得到△A′B′C,连接AA′,BB′,射线 BB′交AC于点M,交AA′于点N

(1)若AC=6

3
,α=2∠BAC,求线段BM的长
(2)求证:△AMN∽△BMC
(3)若3AN=4B′C,sin∠BAC=
1
4
,请你确定旋转角α的度数(精确到1°)

(1)∵CB=CB',
∠CBB′=∠CB′B=

180−α
2
=90−
α
2

∵∠BAC=
α
2
,∠ABC=90°,
∴∠BCM=90°-
α
2

∴∠CBB'=∠BCM.
∴BM=CM.
又∵∠BAC=∠ABM,
∴AM=BM.(2分)
∴BM是Rt△ABC斜边上的中线,
∴BM=
1
2
AC=3
3
.(3分)
(2)∵CB=CB',
∠CBB′=∠CB′B=
180−α
2
=90−
α
2

同理∠CAA′=90−
α
2

∴∠CAA'=∠CBB'.(5分)
又∠AMN=∠BMC,
∴△AMN∽△BMC.(6分)
(3)∵△AMN∽△BMC.
AM
BM
AN
BC
AN
B′C
4
3
.(7分)
过点M画MH⊥AB于H,
sin∠BAC=
1
4

MH=
1
4
AM

在Rt△BHM中,sin∠MBH=
1
4
AM÷
3
4
AM=
1
3
.(8分)
∴∠ABM=19.5°.
∴∠CBB'=∠CB'B=90°-19.5°=70.5°,
∴α=180°-70.5×2=39°.(10分)