题目内容
已知等边三角形ABC和点P,设点P到△ABC的三边AB,AC,BC的距离为h1,h2,h3,△ABC的高AM为h.
①当点P在△ABC的一边BC上.如图(1)所示,此时h3=0,可得结论h1+h2+h3
②当点P在△ABC内部时,如图(2)所示;当P在△ABC外部时,如图(3)所示,这两种情况上述结论是否成立?若成立,给予证明;若不成立,写出新的关系式(不要求证明).
①当点P在△ABC的一边BC上.如图(1)所示,此时h3=0,可得结论h1+h2+h3
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h.(填“>”或“=”或“<”)②当点P在△ABC内部时,如图(2)所示;当P在△ABC外部时,如图(3)所示,这两种情况上述结论是否成立?若成立,给予证明;若不成立,写出新的关系式(不要求证明).
分析:①连接AP,由S△ABC=S△ABP+S△APC得出
BC•h=
AB•h1+
AC•h2再由△ABC是等边三角形可知BC=AB=AC,故可得出结论;
②当点P在△ABC内时,连接PA,PB,PC,由S△PAB+S△PAC+S△PBC=S△ABC可得
AB•h1+
AC•h2+
BC•h3=
BC•h,再由△ABC是等边三角形知AB=AC=BC,故可得出结论;同理,当点P在△ABC外时,连接PB,PC,PA由三角形的面积公式得:S△ABC=S△PAB+S△PAC-S△PBC,
即
BC•AM=
AB•PD+
AC•PE-
BC•PF,由△ABC是等边三角形知AB=AC=BC,故可得出结论.
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②当点P在△ABC内时,连接PA,PB,PC,由S△PAB+S△PAC+S△PBC=S△ABC可得
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解答:解:①(1)h=h1+h2,理由如下:
连接AP,则 S△ABC=S△ABP+S△APC
∴
BC•AM=
AB•PD+
AC•PF
即
BC•h=
AB•h1+
AC•h2
又∵△ABC是等边三角形
∴BC=AB=AC,
∴h=h1+h2.
②当点P在△ABC内时,结论成立.证明如下:
如图2,连接PA,PB,PC
∵S△PAB+S△PAC+S△PBC=S△ABC
∴
AB•h1+
AC•h2+
BC•h3=
BC•h
∵△ABC是等边三角形
∴AB=AC=BC,
∴h1+h2+h3=h
当点P在△ABC外时,结论不成立,
理由如下:如图(3)连接PB,PC,PA
由三角形的面积公式得:S△ABC=S△PAB+S△PAC-S△PBC,
即
BC•AM=
AB•PD+
AC•PE-
BC•PF,
∵AB=BC=AC,
∴h1+h2-h3=h.
连接AP,则 S△ABC=S△ABP+S△APC
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又∵△ABC是等边三角形
∴BC=AB=AC,
∴h=h1+h2.
②当点P在△ABC内时,结论成立.证明如下:
如图2,连接PA,PB,PC
∵S△PAB+S△PAC+S△PBC=S△ABC
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∵△ABC是等边三角形
∴AB=AC=BC,
∴h1+h2+h3=h
当点P在△ABC外时,结论不成立,
理由如下:如图(3)连接PB,PC,PA
由三角形的面积公式得:S△ABC=S△PAB+S△PAC-S△PBC,
即
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∵AB=BC=AC,
∴h1+h2-h3=h.
点评:本题考查的是等边三角形的性质及三角形的面积公式,熟知等边三角形三边相等的性质是解答此题的关键.
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