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milukun
V2EX  ›  数学

谁能用几何方法证明这个问题?

  •  
  •   milukun · 2021-03-20 17:00:44 +08:00 · 4742 次点击
    这是一个创建于 1370 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    不可以用正弦余弦

    img

    第 1 条附言  ·  2021-03-21 18:22:38 +08:00
    可以看看 47 楼
    55 条回复    2021-03-21 20:50:44 +08:00
    vantis
        1
    vantis  
       2021-03-20 18:24:42 +08:00 via Android
    AD=1/2 BC=BD=DC
    DAB=ABD=60, DAC=DCA
    ADC=DAB+ABD=120
    DAC=DCA=1/2(180-ADC)=30
    BAC=180-DCA-ABD=90
    ulosggs
        2
    ulosggs  
       2021-03-20 18:27:44 +08:00
    @vantis AD=1/2 BC ???
    milukun
        3
    milukun  
    OP
       2021-03-20 18:27:45 +08:00
    @vantis #1 AD 不等于 1/2 BC 没有这个条件
    vantis
        4
    vantis  
       2021-03-20 18:33:43 +08:00 via Android
    喔对哦
    neteroster
        5
    neteroster  
       2021-03-20 18:47:31 +08:00 via Android
    nazor
        6
    nazor  
       2021-03-20 18:48:55 +08:00
    用反证法就可以了。
    Raven316
        7
    Raven316  
       2021-03-20 18:54:14 +08:00
    @neteroster cde=2theta+60 哪来的,而且下面的方程解的也不对啊
    coolpgp
        8
    coolpgp  
       2021-03-20 18:54:46 +08:00
    @neteroster 角 CDE=2 倍角 C+60 度是怎么来的
    milukun
        9
    milukun  
    OP
       2021-03-20 19:13:09 +08:00   ❤️ 1
    @neteroster #5 CDE 应该等于 180 - (2 日+60 度)
    最后你的等式应该变成 2 日+180 - (2 日+60 度)+60 =180
    即 180 = 180
    so.....
    neteroster
        10
    neteroster  
       2021-03-20 19:15:45 +08:00 via Android
    @coolpgp @Raven316 不好意思脑抽了...
    konnnnn
        11
    konnnnn  
       2021-03-20 21:09:09 +08:00
    画个圆,选一点 A'倒推,推理出角度双倍关系,所以 A,A'重合
    milukun
        13
    milukun  
    OP
       2021-03-20 22:10:03 +08:00
    @ShinomiyaKaguya #12 可惜用了正弦余弦,而且答案不对。你看看答案的评论
    xiri
        14
    xiri  
       2021-03-20 22:21:38 +08:00   ❤️ 2
    我真是够无聊的,想不到证明方法,写了个简单的脚本验证了题目描述的情况是唯一的。且有结论:当角 BAC 接近 60 度时,角 BAC 接近 90 度。
    https://gist.github.com/inkuang/06d397ad7ec1c34a6e555f7f21e3cfa9
    xiri
        15
    xiri  
       2021-03-20 22:22:21 +08:00
    当角 BAC 接近 60 度时-->当角 BAD 接近 60 度时
    Maskeney
        16
    Maskeney  
       2021-03-20 22:40:13 +08:00
    又是 clubhouse 的无聊房间
    guozozo
        17
    guozozo  
       2021-03-21 02:04:55 +08:00 via iPhone   ❤️ 1
    autoxbc
        18
    autoxbc  
       2021-03-21 03:07:12 +08:00
    @guozozo #17 第一步 60° => 这里就是余弦定理,已经不符合题目要求了
    lylsh1993
        19
    lylsh1993  
       2021-03-21 03:54:21 +08:00 via iPhone
    做 DE//BA,则 AE=EC,则角 ADE 60 度,EDC 60 度,角 EDC 60 度,角 B 60 度,然后不用说了吧
    lylsh1993
        20
    lylsh1993  
       2021-03-21 03:58:02 +08:00 via iPhone
    autoxbc
        21
    autoxbc  
       2021-03-21 05:59:31 +08:00
    @lylsh1993 #20 「角 EDC 60 度」是得不到的
    polymer
        22
    polymer  
       2021-03-21 07:18:15 +08:00 via iPhone
    纯几何方法是不靠谱的,本质上是要求 alpha,但是条件给的是连接中点线划分出了 60 度,所以必须要用到角度和边长的关系。即使不显式地用正余弦定理,你推倒的过程几乎证明了正余弦的关系。
    polymer
        23
    polymer  
       2021-03-21 07:19:29 +08:00 via iPhone
    @polymer 我这说的 alpha 就是角 C
    superrichman
        24
    superrichman  
       2021-03-21 09:19:35 +08:00 via iPhone
    @lylsh1993 角 ade60 度无法推出 edc 是 60 度的
    lylsh1993
        25
    lylsh1993  
       2021-03-21 09:49:52 +08:00
    @superrichman 是的
    GeruzoniAnsasu
        26
    GeruzoniAnsasu  
       2021-03-21 09:54:19 +08:00


    这不是填着填着就出来了
    codingadog
        27
    codingadog  
       2021-03-21 09:55:08 +08:00 via Android
    ?初中数学知识啊
    GeruzoniAnsasu
        28
    GeruzoniAnsasu  
       2021-03-21 10:12:15 +08:00
    没填完(
    polymer
        29
    polymer  
       2021-03-21 10:15:27 +08:00 via iPhone
    居然做出来了………用到的关系是大边对大角
    polymer
        30
    polymer  
       2021-03-21 10:15:49 +08:00 via iPhone   ❤️ 4
    superrichman
        31
    superrichman  
       2021-03-21 10:24:04 +08:00 via iPhone
    @GeruzoniAnsasu 单纯靠角度是不可能做出来的,你填的角好几个都是正常推不出来的。你按顺序写一遍就知道了
    ynyounuo
        32
    ynyounuo  
       2021-03-21 10:25:25 +08:00   ❤️ 1
    以 D 为圆心,BD 为半径画圆;则 B,C 均落在圆上。
    反证 A 点一定落在圆上,用泰勒斯定理可得 ∠BAC = 90°
    superrichman
        33
    superrichman  
       2021-03-21 10:29:03 +08:00 via iPhone
    @polymer bac 大于 90 度的时候,角平分线 e 做 bc 的垂直线不可能和 bc 的中点 d 重合
    polymer
        34
    polymer  
       2021-03-21 10:32:48 +08:00 via iPhone
    @superrichman 先做垂线,然后连接 BE,发现是角平分线
    superrichman
        35
    superrichman  
       2021-03-21 10:42:14 +08:00 via iPhone
    @polymer 中点做垂线也不能推出它是角平分线 你的第一个 since 就不成立
    ulosggs
        36
    ulosggs  
       2021-03-21 10:59:06 +08:00
    17 楼终结此贴。
    这应该是高中竞赛题目吧。第一眼看上去很简单,真要严格证明似乎只能用反证法。
    @superrichman 从中点 D 做垂线 ED --> EBC 是等腰三角形 --> EBC = alpha
    guozozo
        37
    guozozo  
       2021-03-21 10:59:57 +08:00 via iPhone
    @autoxbc 可以用勾股定理,等边三角形性质推出余弦定理。做个垂线。 算用么?
    superrichman
        38
    superrichman  
       2021-03-21 11:14:29 +08:00 via iPhone
    @ulosggs 中点做垂线的确是等腰,但无法推出角平分线。只有在这个特殊的 90,60,30 度的三角形里 be 这条边才会刚好是角平分线。 不信你按他的假设证法画一个钝角三角形,比如 120 度,40 度,20 度,角平分线那说法根本就不成立的。

    要证明只能跟 17 楼一样用余弦定理。
    minamike
        39
    minamike  
       2021-03-21 11:16:18 +08:00
    @superrichman 先作角平分线,然后∠EBC=∠C,三角形 EBC 为等腰三角形,那垂线和 BC 的交点肯定是中点 D 呀
    polymer
        40
    polymer  
       2021-03-21 11:19:14 +08:00 via iPhone
    @superrichman 中垂线推出两边的角相等,然后因为 B 是 C 的两倍,所以是角平分线
    superrichman
        41
    superrichman  
       2021-03-21 11:22:32 +08:00 via iPhone
    @minamike 你自己画个钝角三角形就知道角平分线在 bc 的投影会在 bc 中点的左边,根本就是两个点。
    minamike
        42
    minamike  
       2021-03-21 11:25:21 +08:00
    @superrichman 但是这是等腰三角形啊 等腰三角形中线、垂线合一啊
    superrichman
        43
    superrichman  
       2021-03-21 11:37:51 +08:00 via iPhone
    @minamike 嗨 我把这个给忘了 哈哈哈哈
    zxCoder
        44
    zxCoder  
       2021-03-21 13:23:08 +08:00
    我不行
    ipwx
        45
    ipwx  
       2021-03-21 15:14:59 +08:00
    不想用余弦定理,把余弦定理证一遍做引理呗(滑稽

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/85203311
    Jooooooooo
        46
    Jooooooooo  
       2021-03-21 15:25:26 +08:00
    楼上是对的, 你把正余弦重新发明一遍就好了.
    milukun
        47
    milukun  
    OP
       2021-03-21 18:21:44 +08:00
    根据群友的辅助线画法,然后改进了一下推倒方式:
    aguesuka
        48
    aguesuka  
       2021-03-21 19:08:53 +08:00 via Android
    46 楼正是我想说的
    ShinomiyaKaguya
        49
    ShinomiyaKaguya  
       2021-03-21 19:55:00 +08:00
    @milukun 怎么得出 G 是 BF 中点这个结论的
    milukun
        50
    milukun  
    OP
       2021-03-21 20:17:58 +08:00
    @ShinomiyaKaguya #49 根据“三角形中位线定理”,DG//AB,而且 D 是 AF 的中点,所以 G 就是 BF 的中点
    milukun
        51
    milukun  
    OP
       2021-03-21 20:21:20 +08:00
    “在三角形内,经过三角形一边的中点,且与另一边平行的线段,是三角形的中位线”

    D 是 AF 的中点,DG//AB,所以 DG 是三角形 ABF 的中位线

    DG 是三角形 ABF 的中位线,所以 G 就是 BF 的中点
    autoxbc
        52
    autoxbc  
       2021-03-21 20:24:58 +08:00
    @milukun #47 「 G 为 BF 的中点」是得不到的
    autoxbc
        53
    autoxbc  
       2021-03-21 20:29:16 +08:00
    @milukun #51 延长 AD 至 F 时是令 DF = DC = DB,后面说 D 是 AF 的中点,实际是又令 DF = AD,这里错了
    autoxbc
        54
    autoxbc  
       2021-03-21 20:36:59 +08:00
    @guozozo #37 先证出余弦定理应该不符合题目,或许有些与余弦定理等价的定理直接拿来用,可以算绕过
    milukun
        55
    milukun  
    OP
       2021-03-21 20:50:44 +08:00
    @autoxbc #53 确实喔 😓 写着写着就迷糊了
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