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倍角定理及中線長定理證明

2022-07-13 23:09 作者:數(shù)學老師在備課  | 我要投稿

之前做了一個每日一題視頻,那個題目里一道大題里的兩道小題,正好分別可以用倍角定理和中線長定理,所以在這里介紹一下這兩個定理的證明。

題目:

倍角定理

三角形%5CDelta%20ABC中,

A%3D2C%5CRightarrow%20a%5E2%3Dc(b%2Bc)%20

B%3D2A%5CRightarrow%20b%5E2%3Da(a%2Bc)

C%3D2B%5CRightarrow%20c%5E2%3Db(b%2Ba)

這樣的三角形稱為“倍角三角形”。

證明

1. 充分性

%5Cbecause%20A%3D2B%5Ctherefore%20%5Csin%7BA%7D%3D%5Csin%7B2B%7D%3D2%5Csin%7BB%7D%5Ccos%7BB%7D,由正弦定理得a%3D2b%20%5Ccos%7BB%7D,繼續(xù)用余弦定理:a%3D2b%20%5Cfrac%7Ba%5E2%2Bc%5E2-b%5E2%7D%7B2ac%7D%20,a%5E2%3D%5Cfrac%7Bb%7D%7Bc%7D%20(a%5E2%2Bc%5E2-b%5E2),(1-%5Cfrac%7Bb%7D%7Bc%7D)a%5E2%3D%5Cfrac%7Bb%7D%7Bc%7D(c%5E2-b%5E2)%3D%20%20%5Cfrac%7Bb%7D%7Bc%7D(c%2Bb)(c-b),可得%5Cfrac%7Bc-b%7D%7Bc%7Da%5E2%3D%5Cfrac%7Bb%7D%7Bc%7D%20(c%2Bb)(c-b)%20,約分可得a%5E2%3Db(b%2Bc)

2. 必要性

已知a%5E2%3Db(b%2Bc),利用余弦定理可得a%5E2%3Db(b%2Bc)%3Db%5E2%2Bc%5E2-2bc%5Ccos%7BA%7D,可得?bc%3Dc%5E2-2bc%5Ccos%7BA%7D%20%5CRightarrow%20b%3Dc-2c%5Ccos%7BA%7D,由正弦定理得%5Csin%7BB%7D%3D%5Csin%7BC%7D-2%5Csin%7BB%7D%5Ccos%7BA%7D%3D%5Csin%7B(A%2BB)%7D-2%5Csin%7BB%7D%5Ccos%7BA%7D,可得%5Csin%7BB%7D%3D%5Csin%7BA%7D%5Ccos%7BB%7D%2B%5Ccos%7BA%7D%5Csin%7BB%7D-2%5Csin%7BB%7D%5Ccos%7BA%7D%3D%5Csin%7BA%7D%5Ccos%7BB%7D-%5Ccos%7BA%7D%5Csin%7BB%7D%3D%5Csin%7B(A-B)%7D

由于在三角形中,所以B%3DA-B%5CRightarrow%20A%3D2B.

中線長定理

中線長定理在百度百科里是這么說的:

中線長定理,是表述三角形三邊和中線長度關(guān)系的定理,具體是指三角形一條中線兩側(cè)所對邊平方和等于底邊的一半平方與該邊中線平方和的2倍。


中線長定理在以前的課本中是這樣的:

A版必修5第20頁

習慣了word的公式輸入方式之后,寫latex格式的公式好麻煩,所以證明過程我還是word截圖了:

我覺得以后還是像一開始

這樣用手寫的吧,這個排版太不好看了,,,或者說,要想排版好看,太費時間了。。。


倍角定理及中線長定理證明的評論 (共 條)

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