钟七珍 发表于 2011-8-30 21:09:07

三等分三角形内角引出的几何题

  试证明:任意一个三角形的三个角的所有角三等分线相交,构成的三角形是正三角形。

shercker 发表于 2011-8-30 21:33:23

我试试啊,因为任意一个角的二等分线与其三等分线角度之差对称……算了,想到这里吧,数学不好……

123wyx 发表于 2011-8-30 21:39:56

莫利定理?

玉逸风 发表于 2011-8-30 21:50:30

数学不好。不会证明。。。。。。。。。。。。。。

海上晴天 发表于 2011-8-30 23:08:44

原帖由 123wyx 于 2011-8-30 21:39 发表 http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif
莫利定理? 正解。。。。。。。。。。。。。。

钟七珍 发表于 2011-8-31 12:16:21

  
  莫利定理(Morley's theorem),也称为莫雷角三分线定理。   
  将三角形的三个内角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形。这个三角形常被称作莫利正三角形。   
  该定理以其美妙和证明困难著称。到目前为止,已经有很多证明方法。    
  一种证明方法:设△ABC中,AQ,AR,BR,BP,CP,CQ为各角的三等分线,三边长为a,b,c,三内角为3α,3β,3γ,则α+β+γ=60°。   
  证法一:   
  在△ABR中,由正弦定理,得AR=csinβ/sin(α+β)。   
  不失一般性,△ABC外接圆直径为1,则由正弦定理,知c=sin3γ,
  所以AR=   
  (sin3γ*sinβ)/sin(60°-γ)=/=    
  2sinβsinγ(√3cosγ+sinγ)=4sinβsinγsin(60°+γ).   
  同理,AQ=4sinβsinγsin(60°+β)   
  在△ARQ中,由余弦定理,得
  RQ^2 =16sin^2 βsin^2 γ=16sin^2 αsin^2 βsin^2 γ.   
  这是一个关于α,β,γ的对称式,同理可得PQ^2 ,PR^2 有相同的对称性,故PQ=RQ=PR,
  所以△PQR是正三角形。   

  证法二:   
∵AE:AC=sinγ:sin(a+γ),   
AF:AB=sinβ:sin(a+β) ,   
AB:AC=sin3γ:sin3β,   
∴AE:AF=(ACsin(a+γ)/sinγ):(ABsin(a+β)/sinβ),   
而sin3γ:sin3β=(sinγsin(60°+γ)sin(60°-γ) ):(sinβ sin(60°+β) sin(60°-β) ),   
∴AE:AF=sin(60°+γ):sin(60°+β),   
∴在△AEF中,∠AEF=60°+γ,   
同理∠CED=60°+a,   
∴∠DEF=60°,   
∴△DEF为正三角形。
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