如何簡潔明瞭地證明圖中的三角形為正三角形

時間 2021-05-05 17:14:55

1樓:三千弱水

這是IBM研究院2023年的一道智力題

官方解答一:

官方解答二:

官方解答三:

官方解答四:

2樓:禿頭披風俠

提供乙個反證法證明。

若不是等邊三角形,不妨設 \angle B>\angle C" eeimg="1"/>。

可得 AC>AB" eeimg="1"/>,因此 CF" eeimg="1"/>;

顯然 \angle B>\angle C" eeimg="1"/>,由正弦定理知 ,

同理,不妨設為銳角,

可得\angle CFE" eeimg="1"/>;

由外角定理知 ,

則 60°" eeimg="1"/>;

則 180°" eeimg="1"/>,矛盾;

得證 是等邊三角形。

3樓:鬥戰

既然沒說D,E,F的位置,那我設各自為中點,然後ABC三邊相等,為正三角形。然後若其不為中點,再證明一下是否符合題目條件。

4樓:昂頭 走下去

可以換一種問法,三角形ABC是什麼三角形。對於任意一點A,易證正三角形ABC是題目的乙個解,只要證明對於任意一點A,三角形ABC是唯一的,就能證明正三角形ABC是題目的唯一解,即三角形ABC是正三角形。對於任意一點A,在直線AD上以D為端點長度等於AF的線段只有兩條,即使線段BD=AF的點B只有兩個。

從圖上可知,點B位於直線AD上與點A處於點D的兩側,故滿足條件的點B只有乙個。因為兩條直線至多有乙個交點,則直線AF和直線BE的交點C唯一。綜上,對於任意一點A,滿足條件的點B點C唯一,即三角形ABC唯一。

又因為當三角形ABC為正三角形時滿足條件,所以三角形ABC為正三角形。證明不嚴謹,哈哈

5樓:

不知道「同一法」以及「反證法」在題主看來算不算是「好的證明」.

這其實是乙個很經典的問題, 我見過很多人 (包括我自己在內) 在人生的某個階段「發現」或者「編擬」了這道題, 給出了各種各樣的證法, 但感覺都不怎麼「好」.

我見過的最簡潔的「證明」是這樣的: (待會兒解釋「證明」為啥要打引號)

不難證明, 中只要有兩條線段相等, 就必定是正三角形. 因此只考慮它們都不相等的情形, 且不妨設 .

考慮把 , 和 平移到一起, 讓 , 和 這三條相等的邊重合. 或者說, 重新作下面這個圖:

其中, , , 分別和 , , 全等. 那麼

由於因此, 取射線 和 的交點 , 有 .

同理, 取射線 和 的交點 , 以及 和 的交點 , 可證

於是, 五點共圓, 這「顯然」是乙個矛盾. 這就完成了證明.

這裡我給「顯然」打上引號的原因, 就是前面給「證明」打上引號的原因. 因為最終這個「矛盾」的發現和認定, 依賴於圖形上的直觀經驗, 所以嚴格來講這個證明是不可靠的.

6樓:wzd

此題有一定難度,從△ABC作△DEF非常簡單,但倒過來幾乎難以作圖,那個人能作出△ABC,可能已找到證明的方法了。

本人想用同一法證明,但作圖無法下手。角BDC與BD的長有關,這就難了!

經二天考慮,

試證明如下,望批評。(反證法也帶有同一法)

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