如图(1),在Rt△ABC中,∠A=90°,AC=AB=4,D,E分别是AB,AC的中点.若等腰Rt△ADE绕点A逆时针旋转,得到等腰Rt△AD1E1,如图(2),设旋转角为α(0<α≤180°),记直线BD1与CE1的交点为P.
(1)求证:BD1=CE1;(2)当∠CPD1=2∠CAD1时,求CE1的长;
(3)连接PA,△PAB面积的最大值为 .(直接填写结果)
如图(1),在Rt△ABC中,∠A=90°,AC=AB=4,D,E分别是AB,AC的中点.若等腰Rt△ADE绕点A逆时针旋转,得到等腰Rt△AD1E1,如图(2),设旋转角为α(0<α≤180°),记直线BD1与CE1的交点为P.
(1)求证:BD1=CE1;(2)当∠CPD1=2∠CAD1时,求CE1的长;
(3)连接PA,△PAB面积的最大值为 .(直接填写结果)
解:(1)在△ABD1和△ACE1中
∴△ABD1≌△ACE1
∴BD1=CE1
(2)延长BA交D1E1于F,如图,
由(1)知△ABD1≌△ACE1,
可证∠CPD1=90°
∴∠CAD1=45°,
∴∠BAD1=135°
∴∠D1AF=45°=∠AD1E1,
在Rt△AD1E1中,AD1=AE1=2,
∴AF=D1F=D1E1=
=
;
∵∠AFD1=90°,
∴BD1=2.
(3)如图
作PG⊥AB,交AB所在直线于点G,
∵D1,E1在以A为圆心,AD为半径的圆上,
当BD1所在直线与⊙A相切时,直线BD1与CE1的交点P到直线AB的距离最大,
此时四边形AD1PE1是正方形,PD1=2,
则BD1==2
,
∴∠ABP=30°,
∴PB=2+2,
∴点P到AB所在直线的距离的最大值为:PG=1+.
∴△PAB的面积最大值为AB×PG=2+2
,
故答案为2+2.