Question

定義：數學活動課上，樂老師給出如下定義：有一組對邊相等而另一組對邊不相等的凸四邊形叫做對等四邊形．

理解：（1）如圖1，已知A、B、C在格點（小正方形的頂點）上，請在方格圖中畫出以格點為頂點，AB、BC為邊的兩個對等四邊形ABCD；

（2）如圖2，在圓內接四邊形ABCD中，AB是⊙O的直徑，AC=BD．求證：四邊形ABCD是對等四邊形；

（3）如圖3，在Rt△PBC中，∠PCB=90°，BC=11，tan∠PBC=，點A在BP邊上，且AB=13．用圓規在PC上找到符合條件的點D，使四邊形ABCD為對等四邊形，并求出CD的長．

Answer 1

解：（1）如圖1所示（畫2個即可）．

（2）如圖2，連接AC，BD，

∵AB是⊙O的直徑，

∴∠ADB=∠ACB=90°，

在Rt△ADB和Rt△ACB中，

∴Rt△ADB≌Rt△ACB，

∴AD=BC，

又∵AB是⊙O的直徑，

∴AB≠CD，

∴四邊形ABCD是對等四邊形．

（3）如圖3，點D的位置如圖所示：

①若CD=AB，此時點D在D₁的位置，CD₁=AB=13；

②若AD=BC=11，此時點D在D₂、D₃的位置，AD₂=AD₃=BC=11，

過點A分別作AE⊥BC，AF⊥PC，垂足為E，F，

設BE=x，

∵tan∠PBC=，

∴AE=，

在Rt△ABE中，AE²+BE²=AB²，

即，

解得：x₁=5，x₂﹣5（舍去），

∴BE=5，AE=12，

∴CE=BC﹣BE=6，

由四邊形AECF為矩形，可得AF=CE=6，CF=AE=12，

在Rt△AFD₂中，，

∴，，

綜上所述，CD的長度為13、12﹣或12+