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证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)cosβ=cos(30°-α)所以先求cosα 在三角形BDC中,有:1 5-2x1xcosα=2 解得:Cosα=2/ 那么sinα=1/

一道三角形的证明题:

ΔABC; AB=AC ∠BAC=120∘ BC=√5 DΔABC内部的一个点,并且有BD=1和CD=√2

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(1)

求证:∠ADC=60∘.

证法1:这个思路很直接,就是要求出AD的长度,因为如果知道三边,可以求出三角形的任意一个角。而要求出AD,就需要求出图中角贝塔β的余弦值,因为已经知道它的两个边长。而β=30°-α, 所以cosβ=cos(30°-α) 而角α的余弦可用余弦定理求得。因此可以求得角ADC。

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(2)

先求cosα 在三角形BDC中,有:

1 5-2x1xcosα=2 解得:

Cosα=2/ 那么sinα=1/

所以

cosβ=cos(30°-α)

=cos30°cosα sin30°sinα

=/2x 2/ 1/2x 1/

=(2 1)/2

在三角形ABD中利用余弦定理有:

=5/3 1-2x1x/cosβ 解得:

AD=(-1)/

最后在三角形ADC中,有

cos∠ADC=( -)/2AD.CD=1/2

即证出∠ADC=60°

证法2

将图形点A反时针旋转120,B点到C C到C′ 且 D to D′.

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(3)

在ΔBCD中根据余弦定理

5=1−2√2cos∠BDC 2

求出cos∠BDC=−√2/2,所以∠BDC=135∘.

这样我们可以推出∠CBD ∠BCD=180°-135°=45°

∠C′CD′=∠CBD

∠BCC′=30° 30°=60°

由此推出∠DCD′=60°-(180°-135°)=15°.

我们知道利用半角公式:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(4)

可以求出sin15°与cos15°

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(5)

因为CD′=BD=1 在ΔDCD利用余弦定理可求出DD′:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(6)

随后在ΔDCD′利用正弦定理

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(7)

因此求出∠CDD′=30°.

注意到三角形ADD’的顶点为120度,这是由于旋转的对称性决定的

即 ∠DAD′=120° 且 AD=AD′,

那么∠ADD′=30°

所以∠ADC=60°.

证法3:把各点看成复数,选择:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(8)

那么在这种设定下A的复数:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(9)

令ϕ=∠ADC,做两个复数的除法:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(10)

这样得到:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(11)

由此推出:

证明一个三角形相同需要什么条件(一道三角形的证明题几种解法)(12)

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