等邊三角形是大家熟悉的特殊三角形,除了以前我們所知道的它的一些性質(zhì)外,它還有很多其它的性質(zhì),我們來研究下面的問題:
如圖1,點P是等邊△ABC的中心,PD⊥AB于D,PE⊥BC于E,PF⊥AC于F,易證:BE+CF+AD=EC+AF+BD
問題提出:如圖2,若點P是等邊△ABC內(nèi)任意一點,PD⊥AB于D,PE⊥BC于E,PF⊥AC于F,上述結(jié)論還成立嗎?
為了解決這個問題,現(xiàn)給予證明過程:
證明:連接PA、PB、PC,在Rt△PBE和Rt△PEC中,PB
2=PE
2+BE
2,PC
2=PE
2+CE
2,∴PB
2-PC
2=BE
2-CE
2同理可證:PC
2-PA
2=CF
2-AF
2,PA
2-PB
2=AD
2-BD
2.
將上述三式相加得:BE
2-CE
2+CF
2-AF
2+AD
2-BD
2=0,即:(BE+CE)(BE-CE)+(CF+AF)(CF-AF)+(AD+BD)(AD-BD)=0
∵△ABC是等邊三角形,設(shè)邊長為a.
∴BE+CE=CF+AF=AD+BD=a;
∴a(BE-CE)+a(CF-AF)+a(AD-BD)=0;
∴BE-CE+CF-AF+AD-BD=0;
∴BE+CF+AD=EC+AF+BD.
問題拓展:如圖3,若點P是等邊△ABC的邊上任意一點,PD⊥AB于D,PF⊥AC于F,上述結(jié)論還成立嗎?若成立,請直接寫出結(jié)論,不用證明;若不成立,請說明理由.
問題解決:
如圖4,若點P是等邊△ABC外任意一點,PD⊥AB于D,PE⊥BC于E,PF⊥AC于F,上述結(jié)論還成立嗎?若成立,請寫出證明過程;若不成立,請說明理由.