求证:两角平分线相等的三角形是等腰三角形。
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解决时间 2021-03-05 08:11
- 提问者网友:骑士
- 2021-03-04 15:53
求证:两角平分线相等的三角形是等腰三角形。
最佳答案
- 五星知识达人网友:轮獄道
- 2021-03-04 16:26
若△ABC中,BD、CE是两条角平分线,且BD=CE。则:AB=AC。 证明如下:
由三角形内角平分线长计算公式,有:
BD=[1/(AB+BC)]√{AB×BC[(AB+BC)^2-AC^2]},
CE=[1/(AC+BC)]√{AC×BC[AC+BC)^2-AB^2]}。
∵BD=CE,
∴[1/(AB+BC)]√{AB×BC[(AB+BC)^2-AC^2]}
=[1/(AC+BC)]√{AC×BC[AC+BC)^2-AB^2]},
∴AB[(AB+BC)^2-AC^2]/(AB+BC)^2
=AC[AC+BC)^2-AB^2]/(AC+BC)^2,
∴AB[(AB+BC)^2-AC^2](AC+BC)^2
=AC[AC+BC)^2-AB^2](AB+BC)^2,
∴AB(AB+BC)^2(AC+BC)^2-AB×AC^2(AC+BC)^2
=AC(AC+BC)^2(AB+BC)^2-AC×AB^2(AB+BC)^2,
∴AB(AB+BC)^2(AC+BC)^2-AC(AC+BC)^2(AB+BC)^2
=AB×AC^2(AC+BC)^2-AC×AB^2(AB+BC)^2,
∴(AB-AC)(AB+BC)^2(AC+BC)^2
=AB×AC[AC(AC+BC)^2-AB(AB+BC)^2]
=-AB×AC[AB(AB+BC)^2-AC(AC+BC)^2]
=-AB×AC[AB(AB^2+2AB×BC+BC^2)-AC(AC^2+2AC×BC+BC^2)]
=-AB×AC(AB^3-AC^3+2AB^2×BC-2AC^2×BC+AB×BC^2-AC×BC^2)。
∴(AB-AC)[-(AB+BC)^2(AC+BC)^2/(AB×AC)]
=(AB-AC)(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)(AB-AC)+BC(AB-AC),
=(AB-AC)[(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)+BC]。
很明显,-(AB+BC)^2(AC+BC)^2/(AB×AC)是负数,
而(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)+BC是正数。
∴只有AB-AC=0,∴AB=AC。
由三角形内角平分线长计算公式,有:
BD=[1/(AB+BC)]√{AB×BC[(AB+BC)^2-AC^2]},
CE=[1/(AC+BC)]√{AC×BC[AC+BC)^2-AB^2]}。
∵BD=CE,
∴[1/(AB+BC)]√{AB×BC[(AB+BC)^2-AC^2]}
=[1/(AC+BC)]√{AC×BC[AC+BC)^2-AB^2]},
∴AB[(AB+BC)^2-AC^2]/(AB+BC)^2
=AC[AC+BC)^2-AB^2]/(AC+BC)^2,
∴AB[(AB+BC)^2-AC^2](AC+BC)^2
=AC[AC+BC)^2-AB^2](AB+BC)^2,
∴AB(AB+BC)^2(AC+BC)^2-AB×AC^2(AC+BC)^2
=AC(AC+BC)^2(AB+BC)^2-AC×AB^2(AB+BC)^2,
∴AB(AB+BC)^2(AC+BC)^2-AC(AC+BC)^2(AB+BC)^2
=AB×AC^2(AC+BC)^2-AC×AB^2(AB+BC)^2,
∴(AB-AC)(AB+BC)^2(AC+BC)^2
=AB×AC[AC(AC+BC)^2-AB(AB+BC)^2]
=-AB×AC[AB(AB+BC)^2-AC(AC+BC)^2]
=-AB×AC[AB(AB^2+2AB×BC+BC^2)-AC(AC^2+2AC×BC+BC^2)]
=-AB×AC(AB^3-AC^3+2AB^2×BC-2AC^2×BC+AB×BC^2-AC×BC^2)。
∴(AB-AC)[-(AB+BC)^2(AC+BC)^2/(AB×AC)]
=(AB-AC)(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)(AB-AC)+BC(AB-AC),
=(AB-AC)[(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)+BC]。
很明显,-(AB+BC)^2(AC+BC)^2/(AB×AC)是负数,
而(AB^2+AB×AC+AC^2)+2BC(AB+AC)+BC是正数。
∴只有AB-AC=0,∴AB=AC。
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- 1楼网友:行雁书
- 2021-03-04 17:10
这个看似容易的问题,其实是不容易证的。
证明这个题可以用反证法。△abc中角平分线bd=ce。
假设ab与ac不等,不妨设ab>ac。于是∠acb>∠abc。取其一半,∠bce>∠cbd。那么在△bce和△cbd中,bc公用,ce=bd,而夹角不等,故得be>cd。
以be、bd为两边作平行四边形ebdf,则ef=bd=ce,所以∠ecf=∠efc。
另一方面,df=be>cd,所以∠dcf>∠dfc。
于是得到∠ecd<∠efd=∠ebd,从而∠acb<∠abc。
所以abac相矛盾。所以得到结论成立。
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