已知:△ABC中,∠A:∠B:∠C=1:2:4,求证:1⼀AB+1⼀AC=1⼀BC

2025-06-21 20:19:42
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回答1:

证法一:
延长BC至E,使得AE=AC;延长AB至D,使得BD=AC;连接DE。
∠A:∠B:∠C=1:2:4,则∠A=180/7,∠B=360/7,∠C=720/7,
∠EAC=180-2×(180/7+360/7)=180/7,∴∠EAD=180/7+180/7=360/7=∠ABC;
∴BE=AE=AC=BD,∠D=(360/7)÷2=180/7=∠BAC。
三角形ABC与ADE相似,AD:AB=AE:BC,
即:(AB+AC)/AB=AC/BC,1/AB+1/AC=1/BC。
证法二:
要证1/AB+1/AC=1/BC,等式两边同乘三角形面积的2倍可知,即证AB、AC边上的高之和等于BC边上的高,即图中的AF=CD+BE。(CD、BE、AF为三条高线)
∠A:∠B:∠C=1:2:4,则∠A=180/7,∠B=360/7,∠C=720/7,
作角B和角C的平分线,分别交AC、AB于H、G,则∠CHB=360/7∠CBA,∠CGB=180-2×360/7=540/7,∠ECB=∠FCA=180/7+360/7=540/7,所以,三角形CDG、BEC、AFC相似。
在AC上取一点P,使得CP=CB。过P作BC的平行线,交AF于N;过N作AC的平行线,交CF于M。
则三角形NFM与BEC全等,NF=BE。
连接PG,三角形CPG与CBG全等,所以,PG=BG=GC。
于是可知,三角形APG和PGC均为等腰三角形,则AP=PG=CG。
所以,三角形ANP全等于三角形
CDG,AN=CD。
所以,AF=AN+NF=CD+BE。即:1/AB+1/AC=1/BC。

回答2:

a+b+c=π
得:a=π/7,b=2π/7,c=4π/7
由正弦定理:ab/sinc=bc/sina=ac/sinb=2r(外接圆
直径)
1/ab=1/(2rsinc),1/bc=1/(2rsina),1/ac=1/(2rsinb)
1/ab+1/ac=1/(2r)*(1/sinc+1/sinb)
1/bc=1/(2r)*(1/sina)
下面证:1/sinb+1/sinc=1/sina
...(1)
即:sinasinc+sinasinb=sinbsinc
因为:sinasinc+sinasinb
=sin(π/7)sin(4π/7)+sin(π/7)sin(2π/7)
=-1/2*[cos(5π/7)-cos(3π/7)]-1/2*[cos(3π/7)-cos(π/7)](积化和差)
=-1/2[cos(5π/7)-cos(π/7)]
=sin(3π/7)sin(2π/7)
(和差化积)
=sin(4π/7)sin(2π/7)
=sinbsinc
故(1)式成立。
故原式成立。