一道证明题

如题所述

第1个回答  2022-10-10
分类: 教育/科学 >> 学习帮助
问题描述:

任意给定一个三角形。

是否存在另一个三角形,它的周长和面积分别是已知正三角形周长和面积的2倍?

解析:

标准答案:(注意:请楼下的不要抄袭我的答案)

现在任意给定一个三角形ABC,那么随便以一条边做底,不妨设定为BC

那么从A向BC作高(有可能在BC之外,但是结论都一样,无所谓),垂足为D点。那么现在将垂线BD反向延长一倍,该点设为E点。那么过E 点做 BC的平行线L。 现在假设P是L上任意一点

那么你发现三角形ABC和三角形PBC的面积关系(前者面积是后者面积的一半,因为同底不同高,后者高是前者的2倍)

现在 你需要证明的就是是否存在点P满足三角形PBC和三角形ABC周长存在2倍的关系,

(1).如果点P在L的无限远处,易知:三角形PBC的周长远大于2倍的三角形ABC周长

所以 现在问题就转变成想办法去证明存在点P使得三角形PBC的周长小于2倍的三角形ABC周长 ,假设P在E点位置

(2).三角形PBC(EBC)中,PB<AB+AE 而在三角形ABD中,AD<AB(直角边小于斜边)

而AD=AE 由这三个式子

可以得出PB<2AB 同理可证:PC<2AC

又因为BC为两三角形的公共边 所以:三角形PBC周长< 2倍的三角形ABC周长

由(1)(2)知 当P点从E点向无限远处移动的时候,必定存在一点K位置,使其正好能满足三角形PBC(KBC)周长=2倍的三角形ABC周长

周长和面积的两种情况分别证明完毕,故对于一个任意三角形来说,存在另外的一个三角形满足周长和面积都是已知三角形的2倍关系.