有一个角是60度的三角形一定是,三角形一个角是60度隐含条件

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-02-05 14:50:38

则AF=FG=GA且FP//BQ。

若G、C重合,则BQ=QC,

故∠ABC=80°=2∠ACB,显然满足条件。

所以可以先猜出答案,

估计只有这一种情况满足。

以下就是在G、C不重合的情况下,

则如何推出矛盾呢?

不难发现此时条件很难用。

经过长时间的尝试和探索,继续尝试消点。

题目转化为正三角形AFG中,P在A的角平分线上,

B在AF上且BP=BF,

Q在AG上QB=QG,且BQ//FP,

这样就能消去C点,得到下图

有一个角是60度的三角形一定是,三角形一个角是60度隐含条件(5)

不难发现P确定后BQ随着确定,而若再有BQ//FP,

则P应该是确定的。

但未必是唯一的,而且应该也不是唯一的。

所以最好不用同一法,继续挖掘图形性质消点。

设FP交BG于L,则

∠BLF=∠QBG=∠AGB,

这样就能消去Q,得到下图,

有一个角是60度的三角形一定是,三角形一个角是60度隐含条件(6)

∴∠BLF =∠AGB=∠AFK,

∠BKF=∠BLF-∠LFK=∠BFK-∠LFK =∠BFP=∠BPF,

则BFKP共圆,

故∠BFP=∠BKP>∠AGB=∠AFK>BFP

矛盾;

若L在FP延长线上,如下图

有一个角是60度的三角形一定是,三角形一个角是60度隐含条件(7)

则依然如法炮制消去Q,有

∠BLF=∠QBG=∠AGB=∠AFK,

∴∠BKF=∠BFP=∠BPF,

则BFPK共圆,

则∠FBP=∠FKP=∠GKP=∠BFP=∠BPF,

故∠FBP=60°=∠BAC,

BC//AC,

矛盾。

综上,必有G、C重合,即∠ABC=80°。

注:1)本题初看似乎不难,但是要找到纯几何证明还是比较困难的,

这是当年IMO备选题几何中的最难的题目,参考答案的方法与上述

方法类似。国内林常教授也得到了一种纯几何证法。

此题难在如何充分利用条件得到共圆,

分类讨论要比较仔细。

2)上述本题的解题技巧还是很有启发性的,其实其推理过程和∠BAC=60°关系不大,即对一般的三角形也会有类似的结论。

3)当然本题用三角法应该是可以解决的,不过也需要一番三角计算。

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