如图,P为等边△ABC内一点,PA、PB、PC的长为正整数,且PA2+PB2=PC2,设PA=m,n为大于5的实数,满m2n+30m+9n≤5m2+6mn+45,求△ABC的面积.
网友回答
解:m2n+30m+9n≤5m2+6mn+45,
∴分解因式得:(n-5)(m-3)2≤0,
∵n为大于5的实数,
∴m-3=0,∵即:PA=m=3,
∵PA2+PB2=PC2,PA、PB、PC的长为正整数,
∴PB=4,PC=5,
设∠PAB=Q,等边三角形的边长是a,
则∠PAC=60°-Q,
由余弦定理得:cosQ==,(1)
cos(60°-Q)==,(2)
而cos(60°-Q)=cos60°cosQ-sin60°sinQ,
=-=,(3)
将(1)代入(3)得:-=,
解得:sinQ=,
∵(sinQ)2+(cosQ)2=1,
∴+=1,
令a2=t,
∴+=1,
解得:t1=25+12,t2=25-12,
由(1)知a>0,cosQ>0,
即>0,a2>7,
∴t2=25-12<7,不合题意舍去,
∴t=25-12,
即a2=25-12,
过A作AD⊥BC于D,
∵等边△ABC,
∴BD=CD=a,
由勾股定理得:AD=,
∴S△ABC=?a?==9+.
答:△ABC的面积是9+.
解析分析:由已知求出PA、PB、PC的长度,设∠PAB=Q,等边三角形的边长是a,∠PAC=60°-Q,根据锐角三角函数(余弦定理)求出cosQ和cos(60°-Q)的值,即可求出a的长度,过A作AD⊥BC于D,求出AD的长度,根据三角形的面积公式即可求出