如图,把 $\triangle EFP$ 放置在菱形 $ABCD$ 中,使得顶点 $E$,$F$,$P$ 分别在线段 $AB$,$AD$,$AC$ 上,已知 $EP=FP=6$,$EF=6\sqrt 3$,$\angle BAD=60^\circ$,且 $AB > 6\sqrt3$.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
$\angle EPF$ 的大小;标注答案$\angle EPF=120^\circ$解析如图,过点 $P$ 作 $PG \perp EF$ 于 $G$.
因为 $PE=PF=6$,$EF=6\sqrt 3$,
所以 $FG=EG= 3\sqrt 3$,$\angle FPG=\angle EPG= \dfrac{\angle EPF}{2}$.
在 $\mathrm {Rt}\triangle FPG$ 中,$\sin \angle FPG = \dfrac{FG}{PF} = \dfrac{3\sqrt 3 }{6} = \dfrac{\sqrt 3 }{2}$.
所以 $\angle FPG=60^\circ$.
所以 $\angle EPF = 2\angle FPG = 120^\circ$. -
若 $AP=8$,求 $AE+AF$ 的值;标注答案$AE+AF=10\sqrt3$解析作 $PM\perp AB$ 于 $M$,$PN\perp AD$ 于 $N$.
因为 $AC$ 为菱形 $ABCD$ 的对角线,
所以 $\angle DAC=\angle BAC$,$PM=PN$.
所以 $AM=AN$.
在 $\mathrm {Rt}\triangle PME$ 和 $\mathrm {Rt}\triangle PNF$ 中,
$\begin{cases}PM=PN,\\PE=PF,\end{cases}$
所以 $\mathrm {Rt}\triangle PME\cong \mathrm {Rt}\triangle PNF$
所以 $NF= ME$.
又 $AP=10$,
所以 $AM = AN = AP\cdot\cos 30^{\circ}= 10 \times \dfrac{\sqrt 3 }{2}= 5\sqrt 3 $.
所以 $AE+AF=\left(AM+ME\right)+\left(AN-NF\right)=AM+AN= 10\sqrt3$. -
若 $\triangle EFP$ 的三个顶点 $E$,$F$,$P$ 分别在线段 $AB$,$AD$,$AC$ 上 运动,请直接写出 $AP$ 长的最大值和最小值.标注答案$AP$ 的最大值为 $12$,$AP$ 的最小值为 $6$解析① 当点 $F,A$ 重合时,点 $P$ 位于 $P_1$ 处,此时 $AP=AP_1=6$.
② 当 $EF\perp AC$ 时,点 $P$ 位于 $P_2$ 处,如图.此时 $OF=3\sqrt{3}$.
所以 $AO=\sqrt{3}OF=9$,$ P_2O=\dfrac{\sqrt{3}}{3}OF=3$.
所以 $AP$ 的最大值为 $12$,$AP$ 的最小值为 $6$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2
问题3
答案3
解析3
备注3