三角形(二十九)

我们来看一个比较难的旋转的例子。

例 在正△ABC内有一点O,已知∠AOB=117°,∠BOC=121°,若有一个三角形的三边边长恰为OA、OB、OC。求这个三角形各角度数。

这个题的妙处就在于:你如果想通过精确地作图然后量出三个角的大小是有一定困难的,因为笔的粗细加上些许的误差,和最后的结果差1°是很正常的,所以我们似乎只能通过硬实力而没有投机取巧的办法来解决了。

思路怎么来?最后要我们求的是一个特殊三角形的内角,那么这个特殊三角形是不是应该构造出来?于是很自然的问题:我们该怎么把这个目标三角形给找到?

等等,就算构造出来了目标三角形,这个角度似乎也不好计算,又不是特殊角,所以想通过余弦定理硬算是很困难的。而且从图中看,这三条线段的长度似乎也差不多,所以应该是构成一个锐角三角形,但是给出的条件都是钝角,这些角之间有什么联系?

再考察一下,现在这个题目的背景是放在正三角形里,而正三角形终最多的角度是多少呢?没错,60°!所以这些钝角和锐角之间是不是应该正好差了60度呢?

能想到60度,这就有点意思了。我们怎么能够让某个角减去60°呢?比如,∠AOB减去60°会是什么样呢?

我们不妨从∠AOB中截一个角等于60°,作∠AOD=60°之后,是不是很自然地会想截取DO=AO了?因为这样会有一个正△AOD出来。等等,既然DO=AO了,如果我们能证明DB=OC的话,那么△DOB不就是我们要找的三角形?

这个结论对不对呢?

由于∠DAB+∠BAO=60°=∠BAO+∠OAC,所以∠DAB=∠OAC,AB=AC,AD=AO,所以△ADB全等于△AOC,于是DB=OC,因此△DOB就是我们要找的三角形。

很显然,∠DOB=∠AOB-∠AOD=117°-60°=57°,∠BDO=∠ADB-60°=∠AOC-60°=360°-117°-121°-60°=62°,∠DBO=180°-57°-62°=61°。

你看,几乎就是个正三角形,所以试图通过精确作图的方法在本题中并不可靠。

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