急,拿破仑三角形的的证法,复数不可

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/08 08:49:34
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急,拿破仑三角形的的证法,复数不可
见链接

http://hi.baidu.com/xxcctthi/blog/item/d40915ce2d3dfe3ab700c8b0.html
在任意△ABC的外侧,分别作等边△ABD、△BCE、△CAF,则AE、AB、CD三线共点,并且AE=BF=CD,如下图。这个命题称为拿破仑定理。
以△ABC的三条边分别向外作等边△ABD、△BCE、△CAF,它们的外接圆⊙ 、⊙ 、⊙ 、的圆心...

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http://hi.baidu.com/xxcctthi/blog/item/d40915ce2d3dfe3ab700c8b0.html
在任意△ABC的外侧,分别作等边△ABD、△BCE、△CAF,则AE、AB、CD三线共点,并且AE=BF=CD,如下图。这个命题称为拿破仑定理。
以△ABC的三条边分别向外作等边△ABD、△BCE、△CAF,它们的外接圆⊙ 、⊙ 、⊙ 、的圆心构成的△ ——外拿破仑的三角形。⊙ 、⊙ 、⊙ 三圆共点,外拿破仑三角形是一个等边三角形,如下图。
△ABC的三条边分别向△ABC的内侧作等边△ABD、△BCE、△CAF,它们的外接圆⊙ 、⊙ 、⊙ 的圆心构成的△ ——内拿破仑三角形⊙ 、⊙ 、⊙ 三圆共点,内拿破仑三角形也是一个等边三角形。如下图。
这个题并不难证,首先△ABC′、△BCA′、△CAB的外接圆交于一点X。(请看前一篇《费尔马点》)
连AP、AR、XP、XR,易知△APR≌△XPR,故∠APR=∠XPR,连BQ、BP、XQ,同理可证∠BPQ=∠XPQ,于是∠QPR=1/2∠APB,由∠APB=120°知∠QPR=60°。同理∠PQR=∠QRP=60°,即△PQR为正三角形。
类似可证三角形的内拿破仑三角形是正三角形(图2)。
拿破仑三角形还可有更简单的证明:实际上,在图1中,连AX、BX、CX,则由于PQ⊥BX,(两圆连心线垂直于公共弦)PR⊥AX,于是立即可得到∠QPR=60°,于是命题可证得。
拿破仑三角形还可作如下推广:
以△ABC的三边为边分别向三角形外侧作三个相似的三角形ABC′、CA′B、B′CA,(相似三角形的顶点对应排列)这三个三角形的外心为 P、Q、R,则△PQR也与这三个三角形相似。
外拿破仑三角形即为此题之特例,这只要让三个相似三角形是正三角形即可。
在任意△ABC的外侧,分别作等边△ABD、△BCE、△CAF,则AE、AB、CD三线共点,并且AE=BF=CD,如下图。这个命题称为拿破仑定理。
以△ABC的三条边分别向外作等边△ABD、△BCE、△CAF,它们的外接圆⊙ 、⊙ 、⊙ 、的圆心构成的△ ——外拿破仑的三角形。⊙ 、⊙ 、⊙ 三圆共点,外拿破仑三角形是一个等边三角形,如下图。
△ABC的三条边分别向△ABC的内侧作等边△ABD、△BCE、△CAF,它们的外接圆⊙ 、⊙ 、⊙ 的圆心构成的△ ——内拿破仑三角形⊙ 、⊙ 、⊙ 三圆共点,内拿破仑三角形也是一个等边三角形。如下图。
这个题并不难证,首先△ABC′、△BCA′、△CAB的外接圆交于一点X。(请看前一篇《费尔马点》)
连AP、AR、XP、XR,易知△APR≌△XPR,故∠APR=∠XPR,连BQ、BP、XQ,同理可证∠BPQ=∠XPQ,于是∠QPR=1/2∠APB,由∠APB=120°知∠QPR=60°。同理∠PQR=∠QRP=60°,即△PQR为正三角形。
类似可证三角形的内拿破仑三角形是正三角形(图2)。
拿破仑三角形还可有更简单的证明:实际上,在图1中,连AX、BX、CX,则由于PQ⊥BX,(两圆连心线垂直于公共弦)PR⊥AX,于是立即可得到∠QPR=60°,于是命题可证得。
拿破仑三角形还可作如下推广:
以△ABC的三边为边分别向三角形外侧作三个相似的三角形ABC′、CA′B、B′CA,(相似三角形的顶点对应排列)这三个三角形的外心为 P、Q、R,则△PQR也与这三个三角形相似。
外拿破仑三角形即为此题之特例,这只要让三个相似三角形是正三角形即可。
这题的证法与前面类似。
利用高中三角知识还可证明:
三角形的面积等于它的外、内拿破仑三角形面积之差。

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提供一种最简单的证明方法,只需初中的水平就可以理解了:
证明:
如图,分别以△ABC的边BC、AC、AB为等边三角形边长,向△ABC外作等边三角形(△BCC'、△ACA'、△ABB'),设这三个三角形的中心分别为D,E,F,
则:∠FAB=∠FBA=∠DBC=∠DCB=∠EAC=∠ECA=30°
以点A为圆心,以AF长为半径作弧;以点E为圆心,以DC...

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提供一种最简单的证明方法,只需初中的水平就可以理解了:
证明:
如图,分别以△ABC的边BC、AC、AB为等边三角形边长,向△ABC外作等边三角形(△BCC'、△ACA'、△ABB'),设这三个三角形的中心分别为D,E,F,
则:∠FAB=∠FBA=∠DBC=∠DCB=∠EAC=∠ECA=30°
以点A为圆心,以AF长为半径作弧;以点E为圆心,以DC长为半径作弧。设两弧在多边形AFBDCE内交于点G。则AG=AF,GE=DC。
连接GF、GA、GE,DE、DF、EF。
∵△ABF、△BCD、△ACE都是底角为30°的等腰三角形(即∠FAB=∠FBA=∠DBC=∠DCB=∠EAC=∠ECA=30°)
∴△ABF∽△BCD∽△ACE,
∴AF/AB = AE/AC = DC/BC
又∵AG=AF,GE=DC
∴AG/AB = AE/AC = GE/BC
∴△AGE∽△ABC
∴∠GAE=∠BAC
∴∠FAG = ∠EAF-∠GAE = ∠EAF-∠BAC = ∠FAB+∠EAC = 60°
又∵AG=AF
∴△AGF为等边三角形
∴AG=AF,∠AGF=60°
∵△AGE∽△ABC
∴∠AGE=∠ABC
又∵∠FBD = ∠ABC+∠FBA+∠DBC = ∠ABC+60°
∠FGE = ∠AGE+∠AGF = ∠AGE+60°
∴∠FBD=∠FGE
∵在△FBD和△FGE中,
FB=FG,∠FBD=∠FGE,BD=GE
∴△FBD≌△FGE(SAS)
∴FD=FE
同理,FD=DE
∵FD=DE=FE
∴△DEF为等边三角形
即“外拿破仑三角形”是等边三角形。(在任意一个三角形的三条边上分别向外做出三个等边三角形,则这三个等边三角形的中心也构成一个等边三角形)
图图图图图图图图:



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