第二部分 题型研究
题型四 新定义与阅读理解题
类型二 新概念学习型
针对演练
1. 若x1,x2是关于x的方程x+bx+c=0的两个实数根,且|x1|+|x2|=2|k|(k是整数),则称方程x+bx+c=0为“偶系二次方程”.如方程x-6x-27=0,x-2x-827222=0,x+3x-=0,x+6x-27=0, x+4x+4=0都是“偶系二次方程”.
4
(1)判断方程x+x-12=0是否是“偶系二次方程”,并说明理由;
(2)对于任意一个整数b,是否存在实数c,使得关于x的方程x+bx+c=0是“偶系二次方程”,并说明理由.
2. 设二次函数y1,y2的图象的顶点分别为(a,b)、(c,d),当a=-c,b=2d,且开口方向相同时,则称y1是y2的“反倍顶二次函数”.
(1)请写出二次函数y=x+x+1的一个“反倍顶二次函数”;
(2)已知关于x的二次函数y1=x+nx和二次函数y2=nx+x;函数y1+y2恰是y1-y2的“反倍顶二次函数”,求n.
2
2
2
2222223. 函数y=和y=-(k≠0)的图象关于y轴对称,我们定义函数y=和y=-(k≠0)
kxkxkxkx相互为“影像”函数:
(1)请写出函数y=2x-3的“影像”函数:________; (2)函数________的“影像”函数是y=x-3x-5;
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(3)若一条直线与一对“影像”函数y=(x>0)和y=-(x<0)的图象分别交于点A、2x2x2B、C(点A、B在第一象限),如图,如果CB∶BA=1∶2,点C在函数y=-(x<0)的“影
x像”函数上的对应点的横坐标是1,求点B的坐标.
第3题图
4. 如图,在平面直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将线段OP0按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OP0的2倍,得到线段OP1,又将线段OP1按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OP1的2倍,得到线段OP2,如此下去,得到线段OP3,OP4…,OPn(为正整数).
(1)求点P3的坐标;
(2)我们规定:把点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3…)的横坐标xn、纵坐标yn都取绝对值后得到的新坐标(|xn|,|yn|)称为点Pn的“绝对坐标”,根据图中Pn的分布规律,求出点
Pn的“绝对坐标”.
第4题图
考向2) 几何类(杭州:2015.19;台州:2016.23,2015、2013.24;绍兴:2017.22,2013.22,2012.21)
针对训练
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1. (2017绍兴)定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.
(1)如图①,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°. ①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长; ②若AC⊥BD,求证:AD=CD.
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形.求AE的长.
第1题图
2. 阅读下面的材料:
如果一个三角形和一个平行四边形满足条件:三角形的一边与平行四边形的一边重合,三角形这边所对的顶点在平行四边形这边的对边上,则称这样的平行四边形为三角形的“友好平行四边形”,如图①,▱ABEF即为△ABC的“友好平行四边形”.
请解决下列问题:
(1)仿照以上叙述,说明什么是一个三角形的“友好矩形”;
(2)若△ABC是钝角三角形,则△ABC显然只有一个“友好矩形”,若△ABC是直角三角形,其“友好矩形”有______个;
(3)若△ABC是锐角三角形,且AB<AC<BC,如图②,请画出△ABC的所有“友好矩形”,指出其中周长最小的“友好矩形”,并说明理由.
第2题图)
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3. (2017常州)如图①,在四边形ABCD中,如果对角线AC和BD相交并且相等,那么我们把这样的四边形称为等角线四边形.
(1)①在“平行四边形、矩形、菱形”中,________一定是等角线四边形(填写图形名称);
②若M、N、P、Q分别是等角线四边形ABCD四边AB、BC、CD、DA的中点,当对角线
AC、BD还需要满足________时,四边形MNPQ是正方形;
(2)如图②,已知△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,D为平面内一点. ①若四边形ABCD是等角线四边形,且AD=BD,则四边形ABCD的面积是________; ②设点E是以C为圆心,1为半径的圆上的动点,若四边形ABED是等角线四边形,写出四边形ABED面积的最大值,并说明理由.
第3题图
4. (2017黄石)在现实生活中,我们经常会看到许多“标准”的矩形,如我们的课本封面、A4的打印纸等,其实这些矩形的长与宽之比都为2∶1,我们不妨就把这样的矩形称为“标准矩形”.在“标准矩形”ABCD中,P为DC边上一定点,且CP=BC,如下图所示.
(1)如图①,求证:BA=BP;
(2)如图②,点Q在DC上,且DQ=CP,若G为BC边上一动点,当△AGQ的周长最小时,
求的值;
CGGB(3)如图③,已知AD=1,在(2)的条件下,连接AG并延长交DC的延长线于点F,连接
BF,T为BF的中点,M、N分别为线段PF与AB上的动点,且始终保持PM=BN,请证明:
△MNT的面积S为定值,并求出这个定值.
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第4题图
5. 对于一个四边形给出如下定义:如一组对角相等且有一组邻边相等,则称这个四边形为奇特四边形,如图①中,∠B=∠D,AB=AD;如图②中,∠A=∠C,AB=AD则这样的四边形均为奇特四边形.
(1)在图①中,若AB=AD=4,∠A=60°,∠C=120°,请求出四边形ABCD的面积; (2)在图②中,若AB=AD=4,∠A=∠C=45°,请直接写出四边形ABCD面积的最大值;
(3)如图③,在正方形ABCD中,E为AB边上一点,F是AD延长线上一点,且BE=DF,连接EF,取EF的中点G,连接CG并延长交AD于点H,若EB+BC=m,问四边形BCGE的面积是否为定值?如果是,请求出这个定值(用含m的代数式表示);如果不是,请说明理由.
第5题图
6. 类比等腰三角形的定义,我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
(1)如图①,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件;
(2)小红猜想:对角线互相平分的“等邻边四边形”是菱形,她的猜想正确吗?请说明理由;
(3)如图②,小红作了一个Rt△ABC,其中∠ABC=90°,AB=2,BC=1,并将Rt△ABC试题习题,尽在百度
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沿∠ABC的平分线BB′方向平移得到△A′B′C′,连接AA′,BC′.小红要使平移后的四边形ABC′A′是“等邻边四边形”,应平移多少距离(即线段BB′的长)?
第6题图
7. (2017江西)我们定义:如图①,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.
特例感知
(1)在图②,图③中,△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.
①如图②,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系为AD=____BC; ②如图③,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为________. 猜想论证
(2)在图①中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明. 拓展应用
(3)如图④,在四边形ABCD中,∠C=90°,∠D=150°,BC=12,CD=23,DA=6.在四边形内部是否存在点P,使△PDC是△PAB的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.
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第7题图 答案
1. 解:(1)不是.理由如下:
∵解方程x+x-12=0,得x1=-4,x2=3, ∴|x1|+|x2|=4+3=2×|3.5|, ∵3.5不是整数,
∴方程x+x-12=0不是“偶系二次方程”; (2)存在.理由如下:
∵方程x-6x-27=0,x+6x-27=0是“偶系二次方程”, ∴假设c=mb+n,
当b=-6,c=-27时,有-27=36m+n, 32∵x=0是“偶系二次方程”,∴n=0,m=-,
4
2222
2
∴c=-b.
342
272又∵x+3x-=0也是“偶系二次方程”,
4
2732
当b=3时,c=-=-×3,
44
32∴可设c=-b,
4
32222对任意一个整数b,当c=-b时,b-4ac=b-4c=4b,
4
-b±2|b|31∴x=,∴x1=-b,x2=b,
222
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31
∴|x1|+|x2|=|b|+|b|=2|b|.
22∵b是整数,
322
∴对于任意一个整数b,存在实数c,当且仅当c=-b时,关于x的方程,x+bx4+c=0是“偶系二次方程”.
2. 解:(1)∵y=x+x+1, 123
∴y=(x+)+,
24
2
132∴二次函数y=x+x+1的顶点坐标为(-,),
24
132
∴二次函数y=x+x+1的一个“反倍顶二次函数”的顶点坐标为(,),
22
12372
∴反倍顶二次函数的解析式为y=(x-)+=x-x+;
224
122222
(2)y1+y2=x+nx+nx+x=(n+1)x+(n+1)x=(n+1)(x+x)=(n+1)(x+)-
2
n+1, 41n+1∴顶点的坐标为(-,-),
241y1-y2=x2+nx-nx2-x=(1-n)x2+(n-1)x=(1-n)(x2-x)=(1-n)(x-)2-21-n, 4试题习题,尽在百度
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11-n
∴顶点的坐标为(,-),
24
由于函数y1+y2恰是y1-y2的“反倍顶二次函数”,
则-2×
1-nn+1=-, 441
解得n=.
3
3. 解:(1)y=-2x-3;
【解法提示】令-x=x得y=-2x-3. (2)y=x+3x-5;
【解法提示】令-x=x得y=x+3x-5.
(3) 如解图,作CC′⊥x轴,BB′⊥x轴,AA′⊥x轴垂足分别为C′、B′、A′,
22
第3题解图
设点B(m,),A(n,),其中m>0,n>0,
2m2n由题意,将x=-1代入y=-中解得y=2,
2x22
∴点C(-1,2),∴CC′=2,BB′= ,AA′= ,
mn
又∵A′B′=n-m,B′C′=m+1,CC′∥BB′∥AA′,CB∶AB=1∶2, 则
B′C′∶A′B′=1∶2,
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n-m=2(m+1)2则2222,消去n化简得到3m-2m-3=0,
-=(2-)nmn3
1+101-10解得m=或(舍弃),
33
2
∴=21+10-2+210= ,
m33
1+10-2+210∴点B坐标为(,).
33
4. 解:(1)根据题意,得OP3=2OP2=4OP1=8OP0=8, 根据等腰直角三角形的性质,得P3(-42,42); (2)由题意知,旋转8次之后回到轴的正半轴,
在这8次旋转中,点分别落在坐标象限的角平分线上或x轴或y轴上, 但各点“绝对坐标”的横、纵坐标均为非负数, 因此,各点的“绝对坐标”可分三种情况:
①当Pn的n=0,4,8,12…,则点在x轴上,则“绝对坐标”为(2,0) , ②当Pn的n=2,6,10,14…,则点在y轴上,则“绝对坐标”为(0,2) ; ③当Pn的n=1,3,5,7,9…,则点在各象限的角平分线上,则“绝对坐标”为(2
-1
n
n
n
2,2
n-1
2).
考向2 几何类
针对演练
1. 解:(1)①∵AB=CD=1,AB∥CD, ∴四边形ABCD是平行四边形, 又∵AB=BC, ∴▱ABCD是菱形. 又∵∠ABC=90°,
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∴四边形ABCD为正方形, ∴BD=2;
②如解图①,连接AC,BD,
第1题解图①
∵AB=BC,AC⊥BD, ∴∠ABD=∠CBD, 又∵BD=BD, ∴△ABD≌△CBD, ∴AD=CD;
(2)若EF与BC垂直,则AE≠EF,BF≠EF, ∴四边形ABFE不是等腰直角四边形,不符合条件; 若EF与BC不垂直, ①当AE=AB时,如解图②, 此时四边形ABFE是等腰直角四边形,
第1题解图②
∴AE=AB=5;
②当BF=AB时,如解图③, 此时四边形ABFE是等腰直角四边形,
第1题解图③
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∴BF=AB=5. ∵DE∥BF, ∴△PED∽△PFB,
∴
EDPD1==, FBPB2
∴DE=2.5, ∴AE=9-2.5=6.5.
综上所述,AE的长为5或6.5.
2. 解:(1)三角形的一边与矩形的一边重合,三角形这边所对的顶点在矩形这边的对边上;
(2)2;
【解法提示】如解图①的矩形BCAF、矩形ABED为Rt△ABC的两个“友好矩形”;
第2题解图
(3)此时共有3个“友好矩形”,如解图②的矩形BCDE、矩形CAFG及矩形ABHK,其中的矩形ABHK的周长最小.
理由如下:
∵矩形BCDE、矩形CAFG及矩形ABHK均为△ABC的“友好矩形”,∴这三个矩形的面积相等,令其为S,设矩形BCDE,矩形CAFG及矩形ABHK的周长分别为L1,L2,L3,△ABC
的边长BC=a,CA=b,AB=c,则L1=+2a,L2=+2b,L3=+2c,
2Sa2Sb2Sc∴L1-L2=(+2a)-(+2b)=
2Sa2Sb2Sab-S(b-a)+2(a-b)=2(a-b)·,而ab>S,aabab试题习题,尽在百度
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>b,
∴L1-L2>0,即L1>L2,同理可得,L2>L3, ∴L3最小,即矩形ABHK的周长最小. 3. 解:(1)①矩形;
【解法提示】平行四边形和菱形的对角线不相等,矩形的对角线相等,故矩形一定是等角线四边形.
②垂直;
【解法提示】∵四边形ABCD是等角线四边形,∴AC=BD,∵M、N、P、Q 分别是边AB、11BC、CD、DA的中点,∴MN=PQ=AC,PN=MQ=BD,∴MN=PQ=PN=MQ,∴四边形MNPQ22是菱形,根据“有一个角是直角的菱形是正方形”可知需要四边形MNPQ有一个角是直角,
又易知MN∥PQ∥AC,PN∥QM∥BD,∴要使四边形MNPQ是正方形需要AC⊥BD.
(2)①3+221; ∵AD=BD,
∴D在AB的垂直平分线上, ∵四边形ABCD是等角线四边形, ∴AC=BD,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3, ∴AC=5, ∴BD=5,
如解图①,取AB的中点为M,则DM⊥AB,
第3题解图①
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在Rt△ADM中,AD=BD=5,AM=BM=2,由勾股定理得DM=21; 11
∴S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD=AB·DM+BC·BM
22
11
=×4×21+×3×2=3+221; 22②四边形ABED面积最大值为18,理由如下: 如解图②,设AE与BD交于点O,夹角为α,则
第3题解图②
1
2
12
12
S四边形ABED=S△AED+S△ABE=AE·ODsinα+AE·OBsinα=AE·BDsinα,
∵AE=BD,
12∴S四边形ABED=AEsinα,
2
∴当AE最大,且α=90°时,四边形ABED的面积最大, 此时延长AC交圆C于E,则AE最大为5+1=6, 12
∴四边形ABED的最大面积为×6=18.
24. (1)证明:如解图①所示,
第4题解图①
∵PC=BC,∠BCP=90°,
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∴BP=2BC,
又∵矩形ABCD为“标准矩形”, ∴AB=2BC, ∴AB=BP;
(2)解:如解图②,作点Q关于直线BC对称的点F,连接AF交BC于点E,连接QE、GF,
第4题解图②
∵DQ=CP,∴CQ=DP=CF且AQ为定值, ∴EQ=EF,GQ=GF,
∵AQ为定值,要使△AGQ的周长最小时, ∴只需AG+GQ=AG+GF最小, 显然AG+GF≥AF=AE+EF=AE+EQ, 即当点G与点E重合时,△AGQ的周长最小,
此时=CGCECFDP==,
GBEBABAB∵
DPCD-CPAB-BCBC2===1-=1-, ABABABAB2
∴当△AGQ的周长最小时,
CG2
=1-; GB2
(3)证明:如解图③,MN交AF于点K,连接KT,
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第4题解图③
由(2)可知,CF=DP, ∴PF=AB且PF∥AB, ∴四边形ABFP为平行四边形, 又由PM=BN, ∴MF=AN, ∴△MFK≌△NAK, ∴点K为AF与MN的中点, 又∵点T为BF的中点, ∴KT为△FAB的中位线, ∴S△FKT=S△TMK=S△TKN,
1112
∴S△MNT=2S△FKT=S△FAB=S平行四边形ABFP=×2=,
2444
∴△MNT的面积S为定值,这个定值为
2
. 4
5. 解:(1)如解图①,设AC与BD交于点O;
第5题解图①
∵AB=AD,∠A=60°, ∴△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=BD=4, ∠ABD=∠ADB=60°, ∵∠ABC=∠ADC, ∴∠CBD =∠CDB,
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∵∠BCD=120°, ∴∠CBD=∠CDB=30°, ∴CB=CD, ∵AB=AD, ∴AC⊥BD,
23
∴BO=OD=2,OA=AB·sin60°=23,OC=OB·tan30°=,
3
111163
∴S四边形ABCD=·BD·OA+·BD·OC=·BD·(OA+OC)=;
2223(2)2;
【解法提示】如解图②,作DH⊥AB于H,过点B、D、C作圆,连接BD,
第5题解图②
∵∠C′=∠C=45°, ∴当C′B=C′D时,
△BDC′的面积最大,此时四边形ABC′D的面积最大, 易证四边形ABC′D是菱形, 在Rt△AHD中,
∵∠A=45 °,∠AHD=90°,AD=4, ∴AH=HD=22,
∴四边形ABC′D的面积=AB·DH=82, ∴四边形ABCD的面积的最大值为82.
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(3)四边形BCGE的面积是定值,理由如下: 如解图③,连接EC、CF,作FM⊥BC于M.
第5题解图③
在△BCE和△DCF中, BE=DF
∠EBC=∠FDC, BC=DC
∴△BCE≌△DCF(SAS), ∴CE=CF, ∵EG=GF, ∴S△ECG=S△FCG, ∵四边形CDFM是矩形, ∴BC=DC=MF,DF=BE=CM, ∴BM=m,BE+FM=m,
∴△FCM,△DCF,△BCE的面积相等, 11112∴S四边形BCGE=·S四边形BEFM=··m·m=m.
22246. 解:(1)AB=BC或BC=CD或CD=AD或AD=AB; (2)解:小红的结论正确. 理由如下:
∵四边形的对角线互相平分, ∴这个四边形是平行四边形, ∵四边形是“等邻边四边形”,
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∴这个四边形有一组邻边相等, ∴这个“等邻边四边形”是菱形;
(3)由∠ABC=90°,AB=2,BC=1,得:AC=5, ∵将Rt△ABC平移得到Rt△A′B′C′,
∴BB′=AA′,A′B′∥AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,A′C′=AC=5, (Ⅰ)如解图①,当AA′=AB时,BB′=AA′=AB=2;
第6题解图①
(Ⅱ)如解图②,当AA′=A′C′时,BB′=AA′=A′C′ =5;
第6题解图②
(Ⅲ)当A′C′=BC′=5时,如解图③,延长C′B′交AB与点D,则C′B′⊥AB,
第6题解图③
∵BB′平分∠ABC,
1
∴∠ABB′=∠ABC=45°,
2∴∠BB′D=∠ABB′=45°, ∴B′D=BD, 设B′D=BD=x,则C′D=x+1,BB′=2x,
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∵根据在Rt△BC′D中,BC′=C′D+BD即x+(x+1)=5, 解得:x=1或x=-2(不合题意,舍去), ∴BB′=2x=2;
2
2222
第6题解图④
-1+7-1-7
(Ⅳ)当 BC′=AB=2时,如解图④,与(Ⅲ)方法同理可得: x=或x=
22(舍去),
-2+14
∴BB′=2x=. 2
-2+14
故应平移2或5或2或的距离.
2
1
7. 解:(1)①,②4;
2【解法提示】①如解图①中,
第7题解图①
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=BC=AC=AB′=AC′, ∵DB′=DC′, ∴AD⊥B′C′, ∵∠BAC =60°,∠BAC+∠B′AC′=180°,
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∴∠B′AC′=120°, ∴∠B′=∠C′=30°, 11∴AD=AB′=BC.
22②如解图②中,
第7题解图②
∵∠BAC=90°,∠BAC+∠B′AC′=180°, ∴∠B′AC′=∠BAC=90°, ∵AB=AB′,AC =AC′, ∴△BAC ≌△B′AC′, ∴BC=B′C′, ∵B′D=DC′,
11
∴AD =B′C′=BC=4;
22
1
(2)猜想:AD=BC.
2
理由:如解图③中,延长AD到M,使得AD=DM,连接B′M,C′M,
第7题解图③
∵B′D=DC′,AD =DM , ∴四边形AC′MB′是平行四边形,
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∴AC′=B′M=AC,
∵∠BAC+∠B′AC′=180°, ∠B′AC′+∠AB′M=180°, ∴∠BAC=∠MB′A, ∵AB=AB′, ∴△BAC≌△AB′M , ∴BC =AM, 1
∴AD=BC;
2(3)存在.
理由:如解图④中,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PCD的中线PN,连接DF交PC于O,
第7题解图④
∵∠ADC=150°, ∴∠MDC=30°, ∴在Rt△DCM中,
∵CD=23,∠DCM=90°,∠MDC=30°, ∴CM=2,DM=4,∠M=60°, 在Rt△BEM中,
∵∠BEM=90°,BM=BC+CM=14,∠MBE=30°, 1
∴EM=BM=7,
2∴DE=EM-DM=3,
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∵AD=6, ∴AE=DE, ∵BE⊥AD, ∴PA=PD,PB=PC, 在Rt△CDF中, ∵CD=23,CF=6, ∴∠CDF=∠CPE=60°, 易证△FCP≌△CFD, ∴CD=PF,∵CD∥PF, ∴四边形CDPF是矩形, ∴∠CDP=90°,
∴∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°, ∴△ADP是等边三角形, ∴∠APD=60°, ∵∠BPF=∠CPF=60°, ∴∠BPC=120°, ∴∠APD+∠BPC=180°,
∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”, 在Rt△PDN中,
∵∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3, ∴PN=DN+PD=(3)+6=39.
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