如图,P为等边三角形ABC内的一点,角BPC=150度,(1)求证:PA的平方=PB的平方+PC的平方

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  • 证明:

    在△ABC外侧(BC的下方)找一点D,使∠DBC=∠ABP且BD=BP 连接BD、BP、CD

    ∵∠DBC=∠ABP

    ∴∠ABC=∠PBD=60°

    ∵BD=BP

    ∴△BDP是等边三角形

    ∴∠BPD=60°

    ∵∠BPC=150°

    ∴∠CPD=∠BPC-∠BPD=90°

    ∴PD²+PC²=CD²

    △ABP≌△CBD (AB=AC ∠ABP=∠CBD BD=BD)

    ∴PA=CD PB=PD(△PBD是等边三角形)

    代入PD²+PC²=CD² 得

    PA²=PB²+PC²

    证:

    在△PBC外侧,以PC为边作等边三角形PCD,连接PA,BD

    大致思路:AC=BC,∠ACP=∠BCD,PC=DC

    得△ACP≌△BCD,→AP=BD

    Rt△BPD中,∠BPD=∠BPC+∠CPD=90°

    →PB²+PD²=BD² + PC=PD →PB²+PC²=PA²

    ∵等边三角形ABC中

    ∴AC=BC(等边三角形各边相等)

    ∴∠ACB=60°(等边三角形各角60°)

    同理,PC=DC=PD,∠CPD=∠PCD=60°

    ∴∠ACB=∠PCD(等量代换)

    ∴∠ACB+∠BCP=∠PCD+∠BCP(等式性质)

    即∠ACP=∠BCD

    在△ACP与△BCD中

    AC=BC

    ∠ACP=∠BCD

    PC=DC

    ∴△ACP≌△BCD(SAS)

    ∴AP=BD(全等三角形对应边相等)

    ∵∠BPC=30°

    ∴∠BPD=∠BPC+∠PCD

    =30°+60°

    =90°

    ∴Rt△BPD中,PB²+PD²=BD²(勾股定理)

    ∴PB²+PC²=PA²(等量代换)