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高中數學已知三角形的角求邊長

教育 更新时间:2025-02-08 09:31:50

一道高中幾何題-求正三角形的邊長

已知等邊三角形ABC中内有一個點P, 且PA=8,PB=6,PC=10, 求這個正三角形的邊長。

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)1

解:

方法1:

如圖所示的草圖,其中将三角形APC順時針轉動60度,使得AC落在AB上, 這樣點P落在了點D,

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)2

顯然三角形APC全等于三角形ADB, 這是因為

∠BAC=∠DAP=60°

因此∠DAB=∠PAC=60°-∠BAP

此外DA=PA, BA=CA,

根據SAS定理,證明得出三角形APC全等于三角形ADB。

所以DB=PC=10,

另外在三角形DAP中, 因為∠DAP=60°, 且DA=PA,所以該三角形是等邊三角形。

所以DP=PA=8

這樣三角形DBP是個6-8-10三個邊形成的直角三角形(因為滿足3-4-5的比例),

因此∠DPB=90°,

由此求出∠APB=90° 60°=150°

在三角形PAB中, 利用餘弦定理可以求出邊AB,

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)3

由此得出:

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)4

方法2: 利用解析幾何,建立坐标,

如圖所示,設等邊三角形的邊長為s, 将C置于原點,

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)5

設點P為(x, y), 根據已知列出三個方程:

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)6

消掉x, y得出:

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)7

由此得出:

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)8

最後得出

高中數學已知三角形的角求邊長(一道高中幾何題-求正三角形的邊長)9

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