数学题如图,△ABC中,∠BAC=60°,AB=2AC. 点P在△ABC内,且PA=根号3 , PB=5, PC=2, 求△ABC的面积.

作者&投稿:辕飘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在三角形ABC中,AB=2AC,角BAC=60度,P为三角形内一点,PA=根号3,PB=5,PC=2。求三角形的面积~

【解】AB=2AC,角BAC=60度,
设AC=x,则AB=2x,根据余弦定理可得:
BC^2=x^2+4x^2-2•x•2x•cos60°,BC=√3x.
所以AB^2=AC^2+BC^2,∠ACB=90°.
延长AC到点D,使得CD=AC,连结BD.
则△BAD是等边三角形。

注意到∠BAC=60°,将△BAP绕点B顺时针旋转60°,到达△DAE的位置。
则AE=AP=√3,∠PAE=60°,△PAE是等边三角形。
PE=√3.

△PAD中,PC是AD边的中线,设PD=y,
利用如下结论:平行四边形两条对角线长的平方和等于它的四条边的平方和。
则有4^2+(2x)^2=(√3)^2+y^2+(√3)^2+y^2,
所以y^2=2x^2-1.

在△PED中,PE=√3,ED=PB=5,PD=y,根据余弦定理得:
Cos∠PED=(3+25- y^2)/(10√3)=(28- y^2) /(10√3)
=(29-2x^2) /(10√3).
所以sin∠PED=√[1- Cos²∠PED]= √[300-(29-2x^2) ²]/(10√3).

在△AED中,AE=√3,ED=5,AD=2X,
∠AED=∠PED+∠PEA=∠PED+60°,
cos∠AED=cos(∠PED+60°)=cos∠PED cos60°-sin∠PED sin60°
=(29-2x^2) /(20√3)- √[300-(29-2x^2) ²]/20.
根据余弦定理得:AD²= AE²+ ED²-2•AE•ED•cos∠AED,
即4x²=3+25-10√3•{(29-2x^2) /(20√3)- √[300-(29-2x^2) ²]/20},
28-4x²=(29-2x^2) /2-√3•√[300-(29-2x^2) ²]/2,
√3•√[300-(29-2x^2) ²]/2=(6 x²-27)/2,
300-(29-2x^2) ²=3(2 x^2-9) ²,
16x^4-224x^2+784=0,
x^4-14 x^2+49=0,
x^2=7.

∴直角三角形BCA的面积=√3 x²/2=7√3/2.

解析:以A为顶点做∠PAD=60°,使AD=AP,连接CD,易得△APD为正三角形,
∴PA=PD=AD,∠ADP=60°,
易证△ADC≌△APB,∴CD=PB,
由PA^2+PB^2=PC^2,得PD^2+CD^2=PC^2
则△PDC是∠PDC=90°的直角三角形,
∴∠ADC=∠ADP+∠PDC=60°+90°=150°,
在△ADC中,AC^2=AD^2+CD^2-2*AD*CD*cos150°
=PA^2+PB^2+√3*PA*PB
即25+12√3=5*5+√3*PA*PB
∴PA*PB=12
联立PA^2+PB^2=PC^2=25,
解之得,PA=4,PB=3或PA=3,PB=4

解题思路:
(1)先证明△ABC 是以∠ACB 为直角的直角三角形;
(2)利用作对称图形的方法 求出△ABC的面积。

详细解答:
(1)在线段AB上截取AD=AC
∵ AB=2AC,AD=AC
∴ DB=DC
∴ ∠ABC=∠DCB

∵ AD=AC,且AD与AC的夹角∠BAC=60°
∴ △ADC 是等边三角形
∴ ∠ADC = 60°

∵∠ADC 是等腰△DBC 的一个外角
∴∠ADC = ∠ABC + ∠DCB
= 2∠ABC
则 60° = 2∠ABC
∴ ∠ABC = 30°

而 ∠BAC=60°

∴ 在 △ABC 中,∠ACB = 90°

(2)分别作点P关于AC的对称点P1,
作点P关于AB的对称点P2,
作点P关于BC的对称点P3,

连AP1 连AP2 连P1P2,由对称性 知:
△AP1P2 是等腰三角形,且有AP1 = AP2 = √3,P1P2 = 3,∠P1AP2 = 2∠BAC = 120°
易求得 等腰△P1AP2 的面积为:S△P1AP2 = (3√3)/ 4。

同理,△BP2P3 是等边三角形,且有BP2 = BP3 = P2P3 = 5,∠P2BP3 = 2∠ABC = 60°
易求得等边△BP2P3 的面积为:S△BP2P3 = (25√3)/ 4。

连CP1 连CP3,
则CP1 = CP = 2, CP3 = CP = 2,∠P1CP3 = 2∠ACB = 180°,即P1、C、P3 共线。
在 △P1P2P3 中,P1P2 = 3, P1P3 = 4,P2P3 = 5
∴ △P1P2P3 是Rt△,其面积为:S Rt△P1P2P3 = 6。

∴S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3
=(3√3)/ 4 +(25√3)/ 4 + 6
= 7√3 + 6

由对称性 知:
S△AP2B = S△APB
S△BP3C = S△BPC
S△AP1C = S△APC

∴ S△APB + S△BPC + S△APC
= (1/2)× (S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3 )
= (1/2)× (7√3 + 6)
= (7√3 + 6)/ 2

即:△ABC的面积 为 (7√3 + 6)/ 2

解题思路:
(1)先证明△ABC 是以∠ACB 为直角的直角三角形;
(2)利用作对称图形的方法 求出△ABC的面积。

详细解答:
(1)在线段AB上截取AD=AC
∵ AB=2AC,AD=AC
∴ DB=DC
∴ ∠ABC=∠DCB

∵ AD=AC,且AD与AC的夹角∠BAC=60°
∴ △ADC 是等边三角形
∴ ∠ADC = 60°

∵∠ADC 是等腰△DBC 的一个外角
∴∠ADC = ∠ABC + ∠DCB
= 2∠ABC
则 60° = 2∠ABC
∴ ∠ABC = 30°

而 ∠BAC=60°

∴ 在 △ABC 中,∠ACB = 90°

(2)分别作点P关于AC的对称点P1,
作点P关于AB的对称点P2,
作点P关于BC的对称点P3,

连AP1 连AP2 连P1P2,由对称性 知:
△AP1P2 是等腰三角形,且有AP1 = AP2 = √3,P1P2 = 3,∠P1AP2 = 2∠BAC = 120°
易求得 等腰△P1AP2 的面积为:S△P1AP2 = (3√3)/ 4。

同理,△BP2P3 是等边三角形,且有BP2 = BP3 = P2P3 = 5,∠P2BP3 = 2∠ABC = 60°
易求得等边△BP2P3 的面积为:S△BP2P3 = (25√3)/ 4。

连CP1 连CP3,
则CP1 = CP = 2, CP3 = CP = 2,∠P1CP3 = 2∠ACB = 180°,即P1、C、P3 共线。
在 △P1P2P3 中,P1P2 = 3, P1P3 = 4,P2P3 = 5
∴ △P1P2P3 是Rt△,其面积为:S Rt△P1P2P3 = 6。

∴S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3
=(3√3)/ 4 +(25√3)/ 4 + 6
= 7√3 + 6

由对称性 知:
S△AP2B = S△APB
S△BP3C = S△BPC
S△AP1C = S△APC

∴ S△APB + S△BPC + S△APC
= (1/2)× (S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3 )
= (1/2)× (7√3 + 6)
= (7√3 + 6)/ 2

即:△ABC的面积 为 (7√3 + 6)/ 2 参考资料:http://z.baidu.com/question/240398412.html

:△ABC的面积 为 (7√3 + 6)/ 2

详细解答:
(1)在线段AB上截取AD=AC
∵ AB=2AC,AD=AC
∴ DB=DC
∴ ∠ABC=∠DCB

∵ AD=AC,且AD与AC的夹角∠BAC=60°
∴ △ADC 是等边三角形
∴ ∠ADC = 60°

∵∠ADC 是等腰△DBC 的一个外角
∴∠ADC = ∠ABC + ∠DCB
= 2∠ABC
则 60° = 2∠ABC
∴ ∠ABC = 30°

而 ∠BAC=60°

∴ 在 △ABC 中,∠ACB = 90°

(2)分别作点P关于AC的对称点P1,
作点P关于AB的对称点P2,
作点P关于BC的对称点P3,

连AP1 连AP2 连P1P2,由对称性 知:
△AP1P2 是等腰三角形,且有AP1 = AP2 = √3,P1P2 = 3,∠P1AP2 = 2∠BAC = 120°
易求得 等腰△P1AP2 的面积为:S△P1AP2 = (3√3)/ 4。

同理,△BP2P3 是等边三角形,且有BP2 = BP3 = P2P3 = 5,∠P2BP3 = 2∠ABC = 60°
易求得等边△BP2P3 的面积为:S△BP2P3 = (25√3)/ 4。

连CP1 连CP3,
则CP1 = CP = 2, CP3 = CP = 2,∠P1CP3 = 2∠ACB = 180°,即P1、C、P3 共线。
在 △P1P2P3 中,P1P2 = 3, P1P3 = 4,P2P3 = 5
∴ △P1P2P3 是Rt△,其面积为:S Rt△P1P2P3 = 6。

∴S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3
=(3√3)/ 4 +(25√3)/ 4 + 6
= 7√3 + 6

由对称性 知:
S△AP2B = S△APB
S△BP3C = S△BPC
S△AP1C = S△APC

∴ S△APB + S△BPC + S△APC
= (1/2)× (S△P1AP2 + S△BP2P3 + S Rt△P1P2P3 )
= (1/2)× (7√3 + 6)
= (7√3 + 6)/ 2

即:△ABC的面积 为 (7√3 + 6)/ 2


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黄南藏族自治州18935882669: 初二数学,,几何已知:如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD
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冶虎沙棘: 解:连接AD ∵在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中线的中点 ==>△ABC是等腰直角三角形,且AD是∠BAC的角平分线和AD⊥BC ==>∠FBD=∠FAD=∠EAD=45°,且∠ADB=∠ADC=90° ∴AD=BD..........(1) ∠FBD=∠EAD.........(2) ∵AE=BF.........(3) ∴由(1)(2)(3)知,△ADE≌△BDF (边、角、边) ==>∠BDF=∠ADE ∵∠ADB=∠ADC=90° ∴∠ADF=∠CDE 故∠EDF=∠ADE+∠ADF =∠ADE+∠CDE =∠ADC =90°.

黄南藏族自治州18935882669: 数学如图,在△abc中,∠bac是锐角,ab=ac,ad⊥bc,
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冶虎沙棘: :△ABC的面积 为 (7√3 + 6)/ 2

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