Question

已知：点P是正方形ABCD内的一点，连接PA、PB、PC．
（1）如图1．若PA=2，PB=4，∠APB=135°，求PC的长．
（2）如图2，若PA²+PC²=2PB²，试说明点P必在对角线AC上．

Answer 1

（1）如图1，将△APB绕点B旋转至△CBP′，则△APB≌△CBP′，
∴P′C=PA=2，∠BP′C=∠BPA=135°，∠3=∠1，BP′=BP=4，
∴△BPP′是等腰直角三角形，PP′=4

2

，∠PP′B=45°，∠PP′C=90°，
∴PC=

PP′2+P′C2

=6；

（2）如图2，将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置，连接PP′．
同（1），可知：△BPP′是等腰直角三角形，即PP′²=2PB²；
∵PA²+PC²=2PB²=PP′²，
∴PC²+P′C²=PP′²，
∴∠P′CP=90°；
∵∠PBP′=∠PCP′=90°，在四边形BPCP′中，∠BP′C+∠BPC=180°；
∴∠BPC+∠APB=180°，即点P在对角线AC上．