【竞赛专题】内角比为 4:2:1 的三角形的一些性质

 

值得一看!...





上题来自 2009-10 匈牙利数学奥林匹克 。2016 年普陀区初赛最后一题,2016 年上外直升考,都考过了类似的题目,它们都涉及内角比为 4:2:1 的三角形的诸多性质。

为什么这种三角形有这么多性质?首先,它能完美嵌入正七边形中(4+2+1=7),其三条边正好对应着正七边形的边和两条对角线,故可考虑使用托勒密定理。

其次,三个内角中有两组二倍角关系,二倍角可以构造相似,可以构造等腰三角形,这样的性质、添线方法都是经典的。

最后,记 θ=180°/7,则 180° = 7θ = 2θ+2θ+3θ = 3θ+3θ+θ,利用角度关系可以构造两种不同的等腰三角形,这也为图形分析增加了突破口。

综上,内角比为 4:2:1 的三角形性质多,解题方法更多,是赛题常考的类型。下面将 4-2-1 三角形的性质分两组进行介绍。
托勒密定理





证明方法:







二倍角和全等
















4-2-1 三角形的三边有诸多性质,哪些性质的组合是独立的,或者说哪些命题的逆命题是真命题,个人觉得也值得思考,不过这已经超出本文讨论的范围了。

最后感谢湖北郭刚明老师、杭州姚进老师、兰生复旦朱斌老师、四川李老师等前辈在本文撰写过程中提供的无私帮助!

思考本文的过程中,自己瞎编乱造了一题,结论十分漂亮!原以为有十足把握是真命题,结果是道大错题(由朱斌老师及四川李老师指出)。我究竟哪里犯错了?中间经历了怎样的过程?题目为什么显得如此正确?请听我下回分解。
请注意:这是一道错题!



请注意:这是一道错题!




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