利用余弦定理求定值
证明:先特殊化一下P点的位置,看下定值为多少。假设P点为AB上的切点,设内切圆半径为r,易得PC=3r,PA=PB=√3r那么PA²+PB²+PC²=15r²
连接PA及AO、BO、CO,设∠POB=α,则∠POA=120°-α,∠POC=120°+α,根据正弦定义:AO=BO=CO=2r,所以AO²=BO²=CO²=4r²。根据余弦定理PB²=BO²+PO²-2BO·POcosα代入数值得:PB²=5r²-2r²cosα。
同理可得:PA²=5r²-2r²cos(120°-α),同理:PC²=5r²-2r²cos(120°+α)。
cos(120°-α)=cos120°cosα+sin120°sinα
=√3sinα/2-cosα/2
cos(120°+α)=cos120°cosα-sin120°sinα
=-√3sinα/2-cosα/2
所以PA²+PB²+PC²=15r²。(计算过程不再赘述,三角函数项可以互相抵消)