等腰直角三角形中ABC中角C为直角,内有点P到A、B、C的距离分别为3,1,2求角BPC的度数
问题描述：
等腰直角三角形中ABC中角C为直角,内有点P到A、B、C的距离分别为3,1,2求角BPC的度数
答
过P作PD垂直BC,PE垂直AC,垂足为D,E
则PD=CE,CD=PE
设PD=CE=m,CD=PF=n,AC=BC=a
则有：PA^2=3^2=9=PE^2+AE^2=n^2+(a-m)^2 (1)
PB^2=1=PD^2+BD^2=m^2+(a-n)^2 (2)
PC^2=2^2=4=PE^2+PD^2=m^2+n^2 (3)
(3)-(2) 3=2an-a^2
n=(a^2+3)/(2a) (4)
(3)-(1) -5=2am-a^2
m=(a^2-5)/(2a) (5)
a^2>5 (6)
(4)(5)代人（3）
a^4-10a^2+17=0
a^2=5+2*2^(1/2),或a^2=5-2*2^(1/2)(由（6）舍去）
所以a^2=5+2*2^(1/2)
由余弦定理：cos角BPC=(PB^2+PC^2-BC^2)/(2PB*PC)
=(1+2^2-5-2*2^(1/2))/(2*1*2)=-(2^(1/2))/2
所以角BPC=135°.