人教高一数学必修2求等边△ABC中...求老师

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 10:52:42
等边△ABC中点D,E分别在BC,AC上,且|BD|=1/3|BC|,|CE|=1/3|CA|,AD,BE相交于点P。求证AP⊥CP。
该题目在人教高一数学必修2第4章圆习题4.2前面的练习4,不会。
题目该怎么解?最好讲下思路,再解题。

解:由题意,设等边三角形ABC边长为2,B(0,0),C(2,0),A在第一象限
则A(1,√3)
因为D在BC上,|BD|=1/3|BC|
所以D(2/3,0)
因为E在AC上,|CE|=1/3|CA|
所以E(5/3,√3/3)
所以BE:y=(√3/3)/ (5/3)x=(√3/5)x
AD:y/√3=(x-2/3)/(1-2/3)即y=3√3x-2√3
所以y=(√3/5)x,y=3√3x-2√3联立解得
x=5/7,y=√3/7
即P(5/7,√3/7)
所以kAP=kAD=3√3,kCP=(√3/7)/(5/7-2)=-√3/9
所以kAP*kCP=(3√3)*(-√3/9)=-1
所以AP⊥CP

思路:此题涉及两直线垂直,不妨求出两直线的斜率,看斜率的乘积是否等于-1。故先建立直角坐标系,
解:以B为原点、BC为x轴的正半轴建立直角坐标系。设C(6a,0)
故:B(0,0),A(3a,3√3a)
因为|BD|=1/3|BC|,|CE|=1/3|CA|
故:D(2a,0)、E(5a, √3a)
故:直线AD方程为:y/(x-2a)= 3√3a/(3a-2a)
直线BE方程为:y/x=√3a/(5a)
故:两直线的交点P坐标为(15a/7,3√3a/7)
故:直线PC斜率k1=√3/9;直线PA斜率k2=-3√3
因为:k1•k2=-1
故:AP⊥CP

设BD=a AB=3a 由∠ABD=60°得AD=√7a
cos∠BEC=-(√7/14) BP=(3√7/7)a PD=1/√7a
PE=BE-BP=√7a-(3√7/7)a=(4√7/7)a
cos∠BEC=-(√7/14)={[(4√7/7)a]^2+1-PC^2}/(8√7/7)a^2 PC^2=27/7a^2 AP=AD-PD=√7a-1/√7a
AP^2=36/7
AP^2+PC^2=63/7=9=AC^2 勾股定理 三角形APC为直角三角形