【任意三角形,每个角的三等份线,交于三个点,证明三点组成的三角形是等边三角形.急用初中知识】
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莫利定理
http://baike.baidu.com/view/1686562.html
莫利定理(Morley'stheorem),也称为莫雷角三分线定理.将三角形的三个内角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形.这个三角形常被称作莫利正三角形.该定理以其美妙和证明困难著称.到目前为止,已经有很多证明方法.参考资料给出一种证明方法:设△ABC中,AQ,AR,BR,BP,CP,CQ为各角的三等分线,三边长为a,b,c,三内角为3α,3β,3γ,则α+β+γ=60°.证法一:在△ABR中,由正弦定理,得AR=csinβ/sin(α+β).不失一般性,△ABC外接圆直径为1,则由正弦定理,知c=sin3γ,所以AR=(sin3γ*sinβ)/sin(60°-γ)=[sinβ*sinγ(3-4sin^2γ)]/[1/2(√3cosγ-sinγ)]=2sinβsinγ(√3cosγ+sinγ)=4sinβsinγsin(60°+γ).同理,AQ=4sinβsinγsin(60°+β)在△ARQ中,由余弦定理,得RQ^2=16sin^2βsin^2γ[sin^2(60+γ)+sin^2(60°+β)-2sin(60°+γ)*sin(60°+β)cosα]=16sin^2αsin^2βsin^2γ.这是一个关于α,β,γ的对称式,同理可得PQ^2,PR^2有相同的对称性,故PQ=RQ=PR,所以△PQR是正三角形.证法二:∵AE:AC=sinγ:sin(a+γ),AF:AB=sinβ:sin(a+β),AB:AC=sin3γ:sin3β,∴AE:AF=(ACsin(a+γ)/sinγ):(ABsin(a+β)/sinβ),而sin3γ:sin3β=(sinγsin(60°+γ)sin(60°-γ)):(sinβsin(60°+β)sin(60°-β)),∴AE:AF=sin(60°+γ):sin(60°+β),∴在△AEF中,∠AEF=60°+γ,同理∠CED=60°+a,∴∠DEF=60°,∴△DEF为正三角形.