几何题如何完全做对(几何难题各种条件交织)

这是在今日头条上看到的几何难题。

如图,在△ABC中,点P在边BC上,∠PAC=60º,PC=1,AP AC=2,若△APB的面积是√3/2,求AB的长。

几何题如何完全做对(几何难题各种条件交织)(1)

几何难题

首先判断一下A点是不是动点。如果只有∠PAC=60°这一个条件,显然A是△APC外接圆上的动点。现在加了一个条件AP AC=2,A点同时符合这两个条件还能动吗?怎样判断?

几何题如何完全做对(几何难题各种条件交织)(2)

作辅助线,标上数据

为了解题方便,作AD⊥BC,PE⊥AC。设AP=a,AC=b,AD=c,BP=d。

对△PCE用勾股定理:PC²=PE² CE²,即

1²=a²sin²60° (b-acos60°)²,

1=3a²/4 b² a²/4-ab,

a² b²-ab-1=0。

∵a b=2,∴b=2-a,代入上式:

a² (2-a)²-a(2-a)-1=0,

a²-2a 1=0,a=1,b=1。

也就是说,如果同时满足两个条件∠PAC=60º和AP AC=2,则△APC是等边三角形。

以上证明过程再次用到了余弦定理的一种证明方法,这是初中学生可以理解的方法。高中学生直接用余弦定理可以很快得到a=b。

显然c=AD=√3/2。

S△APB=cd/2=√3/2,d=2。

△ABD是直角三角形,

AB²=AD² BD²

=(5/2)² (√3/2)²=7。∴AB=√7。

这里是轻松简单学数学,从最基本的数学概念入手解题,打牢你的数学基础。

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