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  • 1 # s1985516s

    以任何三角形ABC的三邊為邊向三角形外側(或內側)作正三角形ABC′、BCA′、CAB′,這三個正三角形的中心分別為P、Q、R,則△PQR是正三角形。當所作三個正三角形在△ABC外側時,

    △PQR稱外拿破崙三角形;而當它們位於△ABC內側時,則稱內拿破崙三角形。

    這個題並不難證,首先△ABC′、△BCA′、△CAB的外接圓交於一點X。

    連AP、AR、XP、XR,易知△APR≌△XPR,故∠APR=∠XPR,連BQ、BP、XQ,同理可證∠BPQ=∠XPQ,於是∠QPR=1/2∠APB,由∠APB=120°知∠QPR=60°。同理∠PQR=∠QRP=60°,即△PQR為正三角形。

    類似可證三角形的內拿破崙三角形是正三角形。

    拿破崙三角形還可有更簡單的證明:實際上,連AX、BX、CX,則由於PQ⊥BX,(兩圓連心線垂直於公共弦)PR⊥AX,於是立即可得到∠QPR=60°,於是命題可證得。

    拿破崙三角形還可作如下推廣:

    以△ABC的三邊為邊分別向三角形外側作三個相似的三角形ABC′、CA′B、B′CA,(相似三角形的頂點對應排列)這三個三角形的外心為

    P、Q、R,則△PQR也與這三個三角形相似。

    外拿破崙三角形即為此題之特例,這隻要讓三個相似三角形是正三角形即可。

    這題的證法與前面類似。

    利用高中三角知識還可證明:

    三角形的面積等於它的外、內拿破崙三角形面積之差。

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