设P为等边三角形ABC外的一点,且PA=3、PB=4、PC=5.求△ABC的边长

设P为等边三角形ABC外的一点,且PA=3、PB=4、PC=5.求△ABC的边长
是外一点啊大哥
躺在水里哭 1年前 已收到1个回答 举报

黄帝 花朵

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由余弦定理,有:PA^2=PB^2+AB^2-2PB×ABcos∠PBA,
∴9=16+AB^2-(8cos∠PBA)AB, ∴AB^2-(8cos∠PBA)AB+7=0.
在△ABC中,显然有:AB为实数, ∴需要(8cos∠PBA)^2-4×7≧0,
∴(cos∠PBA)^2≧28/64=7/16,
∴cos∠PBA≧√7/4>1/2,或cos∠PBA≦-√7/4<-1/2.
∴∠PBA<60°,或∠PBA>120°.

考虑到△ABC是等边三角形,有:∠ABC=60°.
∴在△PBC中,有:∠PBC=∠PBA+∠ABC=∠PBA+60°<180°, ∴∠PBA<120°.
∴∠PBA>120°是不合理的,应舍去.

∵∠PBA<60°,∴可作出等边三角形PBD,使点D落在∠ABC内.
∵△PBD、△ABC都是等边三角形, ∴PB=DB、AB=CB、∠PBD=∠ABC=60°.
又∠PBD=∠PBA+∠ABD、∠ABC=∠ABD+∠DBC, ∴∠PBA=∠DBC、∠APB=∠BDC.

∵∠PBA=∠DBC、PB=DB、AB=CB, ∴△PBA≌△DBC,∴PA=DC=3.
∵△PBD是等边三角形, ∴∠PDB=60°、PD=PB=4.
∵PD=4、DC=3、PC=5, ∴PD^2+DC^2=PC^2,
∴由勾股定理的逆定理,有:∠PDC=90°,而∠PDB=60°, ∴∠BDC=30°.
∴∠APB=∠BDC=30°.

1年前

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