【題目】已知在菱形ABCD,對角線AC、BD交于點O,AB=2AO;(1)如圖1,求∠BAC的度數(shù);(2)如圖2,P為菱形ABCD外一點,連接AP、BPCP,若∠CPB=120°,求證:CP+BP=AP;(3)如圖3,M為菱形ABCD外一點,連接AMCM、DM,若∠AMD=150°,

CM=2,DM=2,求四邊形ACDM的面積。

【答案】1)∠BAC=60°;(2)見解析;(3.

【解析】

1)如圖1中,證明△ABC是等邊三角形即可解決問題.

2)在PA上截取PH,使得PH=PC,連接CH.證明△PCB≌△HCASAS)即可;

3)如圖3中,作AHDMDM的延長線于H,延長ACN,使得CN=AC,連接DN.證明A,ND,M四點共圓,外接圓的圓心是點C,推出AD=CM= ,解直角三角形求出AH即可解決問題.

解:(1)如圖1中,

∵四邊形ABCD是菱形,

ACBD,∠ABD=CBD,

∴∠AOB=90°,

AB=2OA,

∴∠ABO=30°,

∴∠ABC=60°,

BA=BC,

∴△ABC是等邊三角形,

∴∠BAC=60°;

2)證明:如圖2中,

PA上截取PH,使得PH=PC,連接CH

∵∠BPC=120°,∠BAC=60°,

∴∠BPC+BAC=180°,

A,BP,C四點共圓,

∴∠APC=ABC=60°,

PH=PC,

∴△PCH是等邊三角形,

PC=CH,∠PCH=ACB=60°,

∴∠PCB=HCA,

CB=CACP=CH,

∴△PCB≌△HCASAS),

PB=AH,

PA=PH+AH=PC+PB

3)解:如圖3中,作AHDMDM的延長線于H,延長ACN,使得CN=AC,連接DN

CA=CD=CN,

∴∠ADN=90°

CD=CN,

∴∠N=CDN,

∵∠ACD=60°=N+CDN,

∴∠N=30°,

∵∠AMD=150°

∴∠N+AMD=180°,

AN,D,M四點共圓,外接圓的圓心是點C,

CA=CD=AD=CM=

RtAHM中,∵∠AMH=30°

MH=AH,設AH=x,則HM=x,

RtADH中,∵AD2=AH2+DH2

28=x2+x+22,

解得x=-2(舍棄),

AH=,

S四邊形ACDM=SACD+SADM=×+×2×=

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