哪位大侠帮忙解道题啊,数学题
在三角形ABC中,AC=2AB,角BAC等于60度,P为三角形内一点,AP=√3,BP=2,CP=5,求三角形ABC的面积....
在三角形ABC中,AC=2AB,角BAC等于60度,P为三角形内一点,AP=√3,BP=2,CP=5,求三角形ABC的面积.
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1.首先证明△ABC是直角三角形。
证明过程:假设BC与AC不垂直,则过点B作BD⊥AC交直线AC与点D
∵∠A=60°(已知)
∴AB=2AD(直角三角形中30°角的对边等于斜边的一半)
∵AB=2AC(已知)
∴AC=AD(等量代换)
这与直线外一点与直线上各点所连成的所有线段中,垂线段最短相矛盾,所以假设错误,即AC、AD两线重合。
∴BC⊥AC
即△ABC为直角三角形。(直角三角形定义)。
2.作全等△AP1C关于直线AC与△APC全等。△BP2C关于直线BC与△BPC全等.。。△BP3A关于直线AB与△BPA全等.。
则,∠P2BP3=2∠B=60°,∠P1AP3=2∠A=120°。 ∠P2CP1=2∠C=180°,所以点P2,P1,C 在同一直线上。
依次连接点A,P1,C,P2,B,P3,A。得到一个凸五边形。且五边形的面积是△ABC的二倍。连接P1,P2,P3,。易得P2P3=BP2=BP=5,P1P2=P1C+P2C=2PC=4,由△AP1P3为等腰△(因为AP3=AP1),且求得∠P1AP3=2∠A=120°。所以S△P1AP3=3√3/4,且P3P1=3,
进一步求得(3,4,5 为勾股数)△P1P2P3为直角△。
易求S△P2BP3=25√3/4,S△P1P2P3=6。
所以S△P2BP3+S△P1P2P3+S△P1AP3=7√3+6
所以△ABC=3+7√3/2。
证明过程:假设BC与AC不垂直,则过点B作BD⊥AC交直线AC与点D
∵∠A=60°(已知)
∴AB=2AD(直角三角形中30°角的对边等于斜边的一半)
∵AB=2AC(已知)
∴AC=AD(等量代换)
这与直线外一点与直线上各点所连成的所有线段中,垂线段最短相矛盾,所以假设错误,即AC、AD两线重合。
∴BC⊥AC
即△ABC为直角三角形。(直角三角形定义)。
2.作全等△AP1C关于直线AC与△APC全等。△BP2C关于直线BC与△BPC全等.。。△BP3A关于直线AB与△BPA全等.。
则,∠P2BP3=2∠B=60°,∠P1AP3=2∠A=120°。 ∠P2CP1=2∠C=180°,所以点P2,P1,C 在同一直线上。
依次连接点A,P1,C,P2,B,P3,A。得到一个凸五边形。且五边形的面积是△ABC的二倍。连接P1,P2,P3,。易得P2P3=BP2=BP=5,P1P2=P1C+P2C=2PC=4,由△AP1P3为等腰△(因为AP3=AP1),且求得∠P1AP3=2∠A=120°。所以S△P1AP3=3√3/4,且P3P1=3,
进一步求得(3,4,5 为勾股数)△P1P2P3为直角△。
易求S△P2BP3=25√3/4,S△P1P2P3=6。
所以S△P2BP3+S△P1P2P3+S△P1AP3=7√3+6
所以△ABC=3+7√3/2。
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在三角形ABC中,AC=2AB=2c,∠BAC=60°,
由余弦定理,BC^=AB^+AC^-AB*AC=AC^-AB^,
∴∠B=90°,BC=c√3,
设P到AB,BC的距离分别是x,y,则
BP^=x^+y^=4,①
CP^=(c√3-x)^+y^=25,②
AP^=x^+(c-y)^=3.③
②-①,3c^-2cx√3=21,x=(√3c^-7√3)/(2c),
③-①,c^-2cy=-1,y=(c^+1)/(2c),
代入①,3c^4-42c^+147+c^4+2c^+1=16c^,
4c^4-56c^+148=0
c^4-14c^+37=0,c^>7,
∴c^=7+2√3,
∴△ABC的面积=(√3/2)c^=(7√3+6)/2.
由余弦定理,BC^=AB^+AC^-AB*AC=AC^-AB^,
∴∠B=90°,BC=c√3,
设P到AB,BC的距离分别是x,y,则
BP^=x^+y^=4,①
CP^=(c√3-x)^+y^=25,②
AP^=x^+(c-y)^=3.③
②-①,3c^-2cx√3=21,x=(√3c^-7√3)/(2c),
③-①,c^-2cy=-1,y=(c^+1)/(2c),
代入①,3c^4-42c^+147+c^4+2c^+1=16c^,
4c^4-56c^+148=0
c^4-14c^+37=0,c^>7,
∴c^=7+2√3,
∴△ABC的面积=(√3/2)c^=(7√3+6)/2.
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