试证明“拿破仑定理”(答得好,最多可追加30分)试证明“拿破仑定理”:对任意三角形ABC,将三边向外作三个正三角形,连接这三个正三角形的中心,则得到一个正三角形.(答得好,最多可追

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 13:20:42
试证明“拿破仑定理”(答得好,最多可追加30分)试证明“拿破仑定理”:对任意三角形ABC,将三边向外作三个正三角形,连接这三个正三角形的中心,则得到一个正三角形.(答得好,最多可追

试证明“拿破仑定理”(答得好,最多可追加30分)试证明“拿破仑定理”:对任意三角形ABC,将三边向外作三个正三角形,连接这三个正三角形的中心,则得到一个正三角形.(答得好,最多可追
试证明“拿破仑定理”(答得好,最多可追加30分)
试证明“拿破仑定理”:对任意三角形ABC,将三边向外作三个正三角形,连接这三个正三角形的中心,则得到一个正三角形.
(答得好,最多可追加30分)

试证明“拿破仑定理”(答得好,最多可追加30分)试证明“拿破仑定理”:对任意三角形ABC,将三边向外作三个正三角形,连接这三个正三角形的中心,则得到一个正三角形.(答得好,最多可追
拿破仑定理:
?切蜛BC中,向三边分别向外侧作正三角形,然后把这三个正三角形的中心连结起来所构成的一定是正三角形.
这一定理可以等价描述为:若以任意三角形的各边为底边向形外作底角为30°的等腰三角形,则它们的顶点构成一个等边三角形.
下面介绍拿破仑定理的两种推广:
定理1 以△ABC的三边为底边各向形外作等腰三角形BCD,CAE和ABF,这三个等腰三角形的底角各为α,β和γ,且α+β+γ=90°,则
∠FDE=90°-α,∠DEF=90°-β,∠EFD=90°-γ.
证明 为方便计,把△ABC的三内角简记为A、B、C.因DC=DB,则可将△DCE绕D点旋转∠BDC至△DBG位置,连FG.
∵∠FBG=360°-∠DBF-∠DBG
=360°- (α+β+γ) - (α+C+β)
=180°-B-C+180°-2(α+β+γ)+β+γ
=A+β+γ=∠FAE.
又BG=CE=AE,FB=FA,
∴△FBG≌△FAE,FG=FE.
从而△DGF≌△DEF,∠FDG=∠FDE,
同理∠DEF=90°-β,∠EFD=90°-γ.
定理2.在△ABC的外侧作三角形△BCP、△CAQ和△ABR,使∠PBC=∠QAC=α,∠PCB=∠QCA=β,∠RAB=∠RBA=γ,且α+β+γ=90°,则RQ=RP,且∠QRP=2α.
证明 RB绕R逆时针旋转2α至RG,连BG、AG、QG.
∵∠GBA=∠GBR-γ
=90°-α-γ
=β
又RA=RB=RG,
即R为△ABG的外心,
∴△ABG∽△ACQ∽△BCP,
又∠BAC=∠GAQ,
又∠RGQ=∠AGQ+∠AGR
=∠ABC+α+γ=∠RBP,
∴∠RGQ≌△RBP.
∴RQ=RP.
又因∠GRQ=∠BRP,
∴∠QRP=∠GRB=2α.