P为矩形ABCD内一点,已知PA=3,PB=4,PC=5,则PD=?
PD=3√2。
解法如下:
过点P作EF∥AD交AB于E,交CD于F
过点P作GH∥AB交AD于G,交BC于H
设FC=x
因为PC=5
由勾股定理可得 PF=√(25-x2)
又因为PB=4,BE=FC=x
由勾股定理可得 PE=√(16-x2)
又因为PA=3
由勾股定理可得 AE=√(x2-7)=DF
∵在RT三角形DPF中,两直角边PF=√(25-x2),DF=√(x2-7)
∴斜边PD=√(PF2+DF2)=√(x2-7+25-x2)=√18=3√2
判定
矩形的常见判定方法如下:
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形。
(2)对角线相等的平行四边形是矩形。
(3)有三个角是直角的四边形是矩形。
(4)定理:经过证明,在同一平面内,任意两角是直角,任意一组对边相等的四边形是矩形。
如下:
过P点作长边、宽边的平行线,与AD,AB,BC,CD四边的距离分别记作a,b,c,d。
根据勾股定理,有:
a^2+b^2=9(1)。
b^2+c^2=16(2)。
c^2+d^2=25(3)。
则(1)+(3)-(2)得:
a^2+d^2=18。
所以PD=√18=3√2。
第二种解法
过P作直线EF∥AD,分别交AB于E,交CD于F。
∵ABCD是矩形。
∴∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠ABC=90°。
∴∠PFD=∠PEA=∠PFC=∠PEB=90°。
∴AEFD、BCFE都是矩形。
∴DF=AECF=BE。
∴DF²-CF²=PD²-PC²。
同理AE²-BE²=PA²-PB²。
∴PD²-PC²=PA²-PB²。
∴PD²=PA²-PB²+PC²=3²-4²+5²=18。
∴PD=3√2。
∵ABCD是矩形
∴∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠ABC=90°
∴∠PFD=∠PEA=∠PFC=∠PEB=90°
∴AEFD、BCFE都是矩形
∴DF=AE CF=BE
∴DF²+PF²=PD² CF²+PF²=PC²
∴DF²-CF²=PD²-PC²
同理AE²-BE²=PA²-PB²
∴PD²-PC²=PA²-PB²
∴PD²=PA²-PB²+PC²=3²-4²+5²=18
∴PD=3√2
a^2+c^2=PA^2=9, a^2+b^2=PB^2=16, b^2+d^2=PC^2=25, c^2+d^2=PD^2。
由a^2+c^2=9,b^2+d^2=25,得:a^2+b^2+c^2+d^2=34,与a^2+b^2=16
联立,得:
16+c^2+d^2=34,∴c^2+d^2=18,与c^2+d^2=PD^2
联立,得:PD^2=18,∴PD=3√2。