(本小题满分7分)已知:等边三角形ABC(1)如图1,P为等边△ABC外

(本小题满分7分)已知:等边三角形ABC

(1)如图1,P为等边△ABC外一点,且∠BPC=120°.试猜想线段BP、PC、AP之间的数量关系,并证明你的猜想;

(2)如图2,P为等边△ABC内一点,且∠APD=120°.求证:PA+PD+PC>BD

        

 

答案

猜想:AP=BP+PC                ------------------------------1分

(1)证明:延长BP至E,使PE=PC,联结CE

∵∠BPC=120°

∴∠CPE=60°,又PE=PC

∴△CPE为等边三角形

∴CP=PE=CE,∠PCE=60°

∵△ABC为等边三角形

∴AC=BC,∠BCA=60°

∴∠ACB=∠PCE,

∴∠ACB+∠BCP=∠PCE+∠BCP

即:∠ACP=∠BCE

∴△ACP≌△BCE

∴AP=BE     ------------------------------------------------------2分

∵BE=BP+PE

∴AP=BP+PC  -----------------------------------------------------3分

(2)方法一:

在AD外侧作等边△AB′D     --------------------------- 4分

则点P在三角形ADB′外

∵∠APD=120°∴由(1)得PB′=AP+PD

在△PB′C中,有PB′+PC>CB′, 

∴PA+PD+PC>CB′      ------------------------------------5分

∵△AB′D、△ABC是等边三角形

∴AC=AB,AB′=AD,

∠BAC=∠DA B′=60°

∴∠BAC+∠CAD=∠DAB′+∠CAD

即:∠BAD=∠CAB′

∴△AB′C≌△ADB  

∴C B′=BD         ------------------------------------------------ 6分

∴PA+PD+PC>BD   -------------------------------------------------- 7分

方法二:延长DP到M使PM=PA,联结AM、BM

∵∠APD=120°,

∴△APM是等边三角形, -----------------------------4分

∴AM=AP,∠PAM=60°

∴DM=PD+PA         ------------------------------5分

∵△ABC是等边三角形

∴AB=AC,∠BAC=60°

∴△AMB≌△APC

∴BM=PC         -----------------------------------------------6分

在△BDM中,有DM +BM>BD, 

∴PA+PD+PC>BD     ----------------------------------------------7分

解析:略

 

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