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yangling2007

铁虫 (小有名气)

[求助] 一道中学几何证明题,求助初高中专职数学教师未果,大家帮帮忙已有1人参与

各位,这道题是一个亲戚家小孩问了,苦思冥想很久,问了很多人都不会,有专家解答下么?感激!

一道中学几何证明题,求助初高中专职数学教师未果,大家帮帮忙
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yangling2007

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by hank612 at 2014-05-18 12:49:59
Trilinear Coordinate肯定不是初中的小朋友能玩得转的,所以必然有很精巧的答案,利用辅助线,相似,全等之类性质搞定。

不过,等上了大学以后,就知道系统地研究一个课题该从何着手了,开始 ...

初中的小朋友要是能玩转这,那就真的是把我拍死在沙滩上了。数学很精妙!
4楼2014-05-19 20:11:21
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
yangling2007: 金币+10, 有帮助, 勉强能看懂,有点高深。材料学需要的知识果然包罗万象哈 2014-05-18 12:20:09
我证明不了EF 平分 DQ, 但是可以证明, 如果Q是D关于EF的对称点, 那么AQ, OI, BC三线共点。

我对辅助线一向很头疼,只会简单粗暴无脑流。利用最近比较流行的trilinear coordinates. 它比普通的笛卡尔坐标系更加有内蕴性质。参考
http://www.math.uoc.gr/~pamfilos ... ems/Trilinears.html

http://mathworld.wolfram.com/TrilinearCoordinates.html

内心 I=(1,1,1), 外心 O=(cosA, cosB, cosC),所以直线 OI=(cosB-cosC, cosC-cosA, cosA-cosB).
注意:点 (alpha,beta, gamma) 在直线(a,b,c)上指 内积a*alpha+b*beta+c*gamma=0.

设r是内接圆半径,那么D 点的 Absolute trilinear coordinate 是
(0, 2r*cos^2(C/2), 2r*Cos^2(B/2)),
设D点垂直EF 于点M, 那么M点的 Absolute trilinear coordinate 是
(2r*cos(B/2)cos(C/2)cos((C-B)/2), 2r*cos(C/2)cos(A/2)sin(B/2), 2r*cos(B/2)cos(A/2)sin(C/2)  ),
由于M是DQ中点,由此得到Q点的Absolute trilinear coordinate 是
(4r*cos(B/2)cos(C/2)cos((C-B)/2),2r*cos(C/2)sin((B-A)/2), 2r*cos(B/2)sin((C-A)/2)  )
因此 直线AQ=(0, cos(B/2)sin((C-A)/2), -cos(C/2)sin((B-A)/2) ).

直线BC=(1,0,0)显然。

由于三线共点 充分必要条件是 行列式=0,就是三个行向量
(1,0,0), (cosB-cosC, cosC-cosA, cosA-cosB), (0, cos(B/2)sin((C-A)/2), -cos(C/2)sin((B-A)/2) ) 矩阵行列式等于0。这一眼就可以看出,大概用一下三角函数的和差化积公式就好了。
We_must_know. We_will_know.
2楼2014-05-18 06:29:55
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

Trilinear Coordinate肯定不是初中的小朋友能玩得转的,所以必然有很精巧的答案,利用辅助线,相似,全等之类性质搞定。

不过,等上了大学以后,就知道系统地研究一个课题该从何着手了,开始喜欢框架,machinery 之类,人也越来越懒,就记住 简单 粗暴 之类的方法,咳

附上一个图吧,它几乎是三角形 三点共线, 三线共点 的集大成者, 看看小朋友对它有没有点意思
一道中学几何证明题,求助初高中专职数学教师未果,大家帮帮忙-1
三角形的奥秘.png

We_must_know. We_will_know.
3楼2014-05-18 12:49:59
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liuqh

铁杆木虫 (正式写手)

运用平面解析几何(高中知识范围),这只是个繁而不难的题目
5楼2014-05-19 20:48:43
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