在等边△ABC中,有一点P,且∠APB∶∠BPC∶∠CPA=5∶6∶7.求角ABP的大小!
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很简单,最后的方程如果直接用数学软件求解,可得近似值

∠ABP ≈ 0.6443(弧度)≈ 36°55'

解析:

∠APB+∠BPC+∠APC=360°且∠APB:∠BPC:∠APC=5:6:7

容易求得,∠APB=100°,∠BPC=120°,∠APC=140°

将ΔAPC绕点A顺时钟旋转60°得到三角形AP'B,连接PP’

∵ΔAP'B≌ΔAPC

∴∠AP'B=∠APC=140°,P'B=PC,AP'=AP

∵∠PAP'=60°,AP=AP'

∴ΔBPP’是等边三角形

∴PP'=PA

∵∠APP'=∠AP'P=60°

∴∠BPP'=∠APB-∠APP'=100°-60°=40°

∠BP'P=∠AP'B-∠AP'P=140°-60°=80°

∠P'BP=180°-40°-80°=60°

在ΔBPP'中,由正弦定理得

PP'/sin∠P'BP=PB/sin∠BP'P

PP'/PB=sin60°/sin80°

在ΔABP中,也由正弦定理得

PA/sin∠ABP=PB/sin∠BAP

设∠ABP=x,则∠BAP=80°-x

PA/PB=sinx/sin(80°-x)

∵PP'=PA

∴sin60°/sin80°=sinx/sin(80°-x)

sin60°sin(80°-x)=sin80°sinx

用和差公式展开

sin60°(sin80°cosx-cos80°sinx)=sin80°sinx

sin60°sin80°cosx=(sin60°cos80°+sin80°)sinx

tanx=sin60°sin80°/(sin60°cos80°+sin80°)

tanx=(√3)tan80°/(2tan80°+√3)

x=arctan[(√3)tan80°/(2tan80°+√3)]

即∠ABP=arctan[(√3)tan80°/(2tan80°+√3)]