几何难题
【证题思路】如图所示:
设正三角形 \(\triangle BCD\) 外接圆 \(P\) 的半径为 \(r\),则 \(B,C,D\) 三点的坐标均为 \(r\) 的函数。
\(A,K\) 两点的坐标共四个变量。
\(\angle BAC=60\degree\) 表明 \(A\) 点在圆 \(P\) 上,得方程 1 。
由题中两个角度关系得方程 2 和 3 。
同时这两个角度关系说明 \(\theta=\angle AKD=\angle ABD=\angle ACD\) 。
这表明同一条弦 \(AD\) 对应的的两个角 \(\angle AKD\) 和 \(\angle ACD\) 相等,
即 \(\triangle AKD\) 的外接圆(红色)与圆 \(P\)(黑色)具有相同的半径,因而得方程 4 。
由这 4 个方程即可求出 \(A,K\) 两点的坐标(\(r\) 的函数)。
根据 \(A,B,C,D,K\) 五点的坐标,可求出 \(H\) 点的坐标(\(r\) 的函数)和 \(\varphi=\angle ACH\) 的正切值。
这个正切值应该与 \(r\) 无关,且为 \(\frac{1}{\sqrt{3}}\),即 \(\varphi=30\degree\),从而证得 \(CH\perp AB\) 。 谢谢
有没有纯几何方法?
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