已知:PA=根号2,PB=4,以AB为一边作正方形ABCD,使P,D两点落在直线AB的两侧.角APB为何值PD最大

问题描述:

已知:PA=根号2,PB=4,以AB为一边作正方形ABCD,使P,D两点落在直线AB的两侧.角APB为何值PD最大

(1)①如图,作AE⊥PB于点E,
∵△APE中,∠APE=45°,PA=2,
∴AE=PE=2×22=1,
∵PB=4,∴BE=PB-PE=3,
在Rt△ABE中,∠AEB=90°,
∴AB=AE2+BE2=10.
②解法一:如图,因为四边形ABCD为正方形,可将
△PAD绕点A顺时针旋转90°得到△P'AB,
可得△PAD≌△P'AB,PD=P'B,PA=P'A.
∴∠PAP'=90°,∠APP'=45°,∠P'PB=90°
∴PP′=2PA=2,
∴PD=P′B=PP′2+PB2=22+42=2
5;
解法二:如图,过点P作AB的平行线,与DA的延长线交于F,与DA的
延长线交PB于G.
在Rt△AEG中,
可得AG==AEcos∠ABE=103,EG=13,PG=PE-EG=23.
在Rt△PFG中,
可得PF=PG•cos∠FPG=PG•cos∠ABE=105,FG=1015.
在Rt△PDF中,可得,
PD=PF2+(AD+AG+FG)2=(
105)2+(
10+
1015+
103)2=2
5.
(2)如图所示,
将△PAD绕点A顺时针旋转90°
得到△P'AB,PD的最大值即为P'B的最大值,
∵△P'PB中,P'B<PP'+PB,PP′=2PA=2,PB=4,
且P、D两点落在直线AB的两侧,
∴当P'、P、B三点共线时,P'B取得最大值(如图)
此时P'B=PP'+PB=6,即P'B的最大值为6.
此时∠APB=180°-∠APP'=135度.

  (1)①如图,作AE⊥PB于点E,
∵△APE中,∠APE=45°,PA=
2

∴AE=PE=
2
×
22
=1,
∵PB=4,∴BE=PB-PE=3,
在Rt△ABE中,∠AEB=90°,
∴AB=
AE2+BE2
=
10

如图,因为四边形ABCD为正方形,可将
△PAD绕点A顺时针旋转90°得到△P'AB,
可得△PAD≌△P'AB,PD=P'B,PA=P'A.
∴∠PAP'=90°,∠APP'=45°,∠P'PB=90°
∴PP′=
2
PA=2,
∴PD=P′B=
PP′2+PB2
=
22+42
=2
5

(2)如图所示,
将△PAD绕点A顺时针旋转90°
得到△P'AB,PD的最大值即为P'B的最大值,
∵△P'PB中,P'B<PP'+PB,PP′=
2
PA=2,PB=4,
且P、D两点落在直线AB的两侧,
∴当P'、P、B三点共线时,P'B取得最大值(如图)
此时P'B=PP'+PB=6,即P'B的最大值为6.
此时∠APB=180°-∠APP'=135度.



楼主不明白的看参考资料。

当∠APB=135°时,PD最大.证明如下:过A作AQ⊥AP,使Q、B在AP的两侧,且QA=PA.∵ABCD是正方形,∴AD=AB、∠DAB=90°.∴∠PAD=∠PAB+∠DAB=90°+∠PAB=∠PAQ+∠PAB=∠QAB.由QA=PA、AB=AD、∠QAB=∠PAD,得:...