Question

請閱讀下列材料：
問題：如圖1，在等邊三角形ABC內(nèi)有一點(diǎn)P，且PA=2，PB=

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，PC=1、求∠BPC度數(shù)的大小和等邊三角形ABC的邊長．?
李明同學(xué)的思路是：將△BPC繞點(diǎn)B順時針旋轉(zhuǎn)60°，畫出旋轉(zhuǎn)后的圖形（如圖2），連接PP′，可得△P′PC是等邊三角形，而△PP′A又是直角三角形（由勾股定理的逆定理可證），所以∠AP′B=150°，而∠BPC=∠AP′B=150°，進(jìn)而求出等邊△ABC的邊長為

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，問題得到解決．
請你參考李明同學(xué)的思路，探究并解決下列問題：如圖3，在正方形ABCD內(nèi)有一點(diǎn)P，且PA=

5

，BP=

2

，PC=1．求∠BPC度數(shù)的大小和正方形ABCD的邊長．?

Answer 1

分析：（1）參照題目給出的解題思路，可將△BPC繞點(diǎn)B逆時針旋轉(zhuǎn)90°，得到△BP′A，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知：
△BPC≌△BP′A，進(jìn)而可判斷出△BPP′是等腰直角三角形，可得∠BP′P=45°；然后根據(jù)AP′、PP′、PA的長，利用勾股定理得到△APP′是直角三角形的結(jié)論，可得∠AP′P=90°，即可求得∠BP′A的度數(shù)，進(jìn)而可得∠BPC的度數(shù)．
（2）過B作AP′的垂線，交AP′的延長線于E，易知△BEP′是等腰直角三角形，即可得到P′E、BE的長，進(jìn)而可在Rt△ABE中，利用勾股定理求得正方形的邊長．

解答：解：（1）如圖，
將△BPC繞點(diǎn)B逆時針旋轉(zhuǎn)90°，得△BP′A，則△BPC≌△BP′A．
∴AP′=PC=1，BP=BP′=

2

；
連接PP′，
在Rt△BP′P中，
∵BP=BP′=

2

，∠PBP′=90°，
∴PP′=2，∠BP′P=45°；（2分）
在△AP′P中，AP′=1，PP′=2，AP=

5

，
∵12+22=(

5

)2，即AP′²+PP′²=AP²；
∴△AP′P是直角三角形，即∠AP′P=90°，
∴∠AP′B=135°，
∴∠BPC=∠AP′B=135°．（4分）

（2）過點(diǎn)B作BE⊥AP′，交AP′的延長線于點(diǎn)E；則△BEP′是等腰直角三角形，
∴∠EP′B=45°，
∴EP′=BE=1，
∴AE=2；
∴在Rt△ABE中，由勾股定理，得AB=

5

；（7分）
∴∠BPC=135°，正方形邊長為

5

．

點(diǎn)評：此題主要考查了正方形的性質(zhì)、圖形的旋轉(zhuǎn)變換、勾股定理以及全等三角形等知識的綜合應(yīng)用，由于題目給出了解題的思路使得此題的難度降低，但是題中輔助線的作法應(yīng)該牢記．