题目内容
已知:等边△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.
猜想:AP=BP+PC,
(1)证明:延长BP至E,使PE=PC,连接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,
∵BE=BP+PE,
∴AP=BP+PC.
(2)证明:
在AD外侧作等边△AB′D,
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′,
∵△AB′D、△ABC是等边三角形,
∴AC=AB,AB′=AD,
∠BAC=∠DAB′=60°,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAB′+∠CAD,
即:∠BAD=∠CAB′,
∴△AB′C≌△ADB,
∴CB′=BD,
∴PA+PD+PC>BD.