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數學活動﹣旋轉變換

(1)如圖①,在△ABC中,∠ABC=130°,將△ABC繞點C逆時針旋轉50°得到△A′B′C,連接BB′,求∠A′B′B的大。

(2)如圖②,在△ABC中,∠ABC=150°,AB=3,BC=5,將△ABC繞點C逆時針旋轉60°得到△A′B′C,連接BB′,以A′為圓心,A′B′長為半徑作圓.

(Ⅰ)猜想:直線BB′與⊙A′的位置關系,并證明你的結論;

(Ⅱ)連接A′B,求線段A′B的長度;

(3)如圖③,在△ABC中,∠ABC=α(90°<α<180°),AB=m,BC=n,將△ABC繞點C逆時針旋轉2β角度(0°<2β<180°)得到△A′B′C,連接A′B和BB′,以A′為圓心,A′B′長為半徑作圓,問:角α與角β滿足什么條件時,直線BB′與⊙A′相切,請說明理由,并求此條件下線段A′B的長度(結果用角α或角β的三角函數及字母m、n所組成的式子表示)

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問題背景:

如圖①,在四邊形ADBC中,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,探究線段AC,BC,CD之間的數量關系.

小吳同學探究此問題的思路是:將△BCD繞點D,逆時針旋轉90°到△AED處,點B,C分別落在點A,E處(如圖②),易證點C,A,E在同一條直線上,并且△CDE是等腰直角三角形,所以CE=CD,從而得出結論:AC+BC=CD.

簡單應用:

(1)在圖①中,若AC=,BC=,則CD=

(2)如圖③,AB是⊙O的直徑,點C、D在⊙上,,若AB=13,BC=12,求CD的長.

拓展規(guī)律:

(3)如圖④,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,若AC=m,BC=n(m<n),求CD的長(用含m,n的代數式表示)

(4)如圖⑤,∠ACB=90°,AC=BC,點P為AB的中點,若點E滿足AE=AC,CE=CA,點Q為AE的中點,則線段PQ與AC的數量關系是

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