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三等分任意角

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发表于 2020-12-23 15:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
                 三等分任意角
解世界难题之一,用直尺、圆规作出三等分任意角。
如图所示,此解只能作出90度以内的三等分任意角。
解:任意角BAC、以A点为圆心,以任意长AB为半径画弧、交另一边于C点,连接BC,作角BAC的平分线AD、交BC于D点,在线段AD上取DE等于CD,连接EC,在线段AC上取FC等于EC,连接EF,在线段EC上取EH等于EF,连接HF,作E点的垂线,交FC于G点,作线段FG的垂直平分线MN,交线段HF于N点,在线段EC上取ES等于GC+FN。以S点为圆心,以ES长办半径画弧,交BC弧于X点,以X点为圆心,以BX弧长为半径画弧,交XC弧于Y点,连接XA、YA,则有:∠BAX=∠XAY=∠TAC  。
                  作毕
联系电话:13978006650
电子邮箱:he13978006650@163.com
                                                         
                                                     
      求证:  如图所示。[attach               
设:  ∠BAC=63°    AB=AC=100
则有:∠BAD=∠DAC=63°÷2=31.5°
      AD=AB×cosBAD=100×cos31.5°=85.2640164
      BD=DC=AB×sinBAD=100×sin31.5°=52.2498564
在△CDE中:
      CD=DE     ∠CDE=90°
则有:∠DCE=∠DEC=(180°—90°)÷2=45°
       CE=CD/cosDCF=52.2498564/cos45°=73.8924555
       AE=AD-DE=85.2640164—52.2498564=33.01416
       AG=AE/cosEAG=33.01416/cos31.5°=38.7199212
       CG=AC—AG=100—38.7199212=61.2800787
       FG=CE—CG=73.8924555—61.2800787=12.6123768
       FM=FG÷2=12.6123768÷2=6.3061884
在△ACE中:
       ∠AEC=180°—∠CED=180°—45°=135°
       ∠ACE=180°—∠CAE—∠AEC=180°—31.5°—135°=13.5°
在△CEF中:
       ∠CEF=∠CFE=(180°—∠ECF)÷2=(180°—13.5°)÷2=83.5°
在△EFH中:
       ∠EFH=∠EHF=(180°—∠FEH)÷2=(180°-83.25°)÷2=48.375°
在△FMN中:
       ∠MFN=∠EFM—∠EFN=83.25°—48.375°=34.875°
       FN=FM/cosMFN=6.3061884/cos34.875°=7.6867105
       ES=CG+FN=61.2800787+7.6867105=68.9667892
连接 AS
在△AES中:
       AS2=AE2+ES2—2AE•ES•cosAES=33.014162—68.96678922—2×33.01416×68.9667892×cos135°=9066.34821634
       AS=√9066.34821634=95.2173735
       sinEAS=sinAES•ES/AS=sin135°×68.9667892/95.2173735=0.5121637
       ∠EAS=30.8080605
       ∠CAS=∠CAE—∠SAE=31.5°—30.8080605°=0.6919395°
  连接SX
  在△ASX中:
        SX=ES
        cosSAX=AS2+AX2-SX2/2AS•AX=95.21737352+1002—68.96678922/2×95.2173735×100=0.7514348
        ∠SAX=41.2851819°
        ∠CAX=∠SAX+∠CAS=41.2851819°+0.6919395°=41.97712149°≈42°
        ∠BAX=∠BAC—∠XAC=63°—42°=21°
则有: ∠BAX=∠XAY=∠YAC=21°
                        证毕
                                              求证人:何正文
                                                             2020/11/15

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发表于 2020-12-23 19:37 | 显示全部楼层
仔细作图.......

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 楼主| 发表于 2020-12-23 21:48 | 显示全部楼层
我是设:  ∠BAC=63°    AB=AC=100  来求证的
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发表于 2020-12-24 13:55 | 显示全部楼层
勇于尝试三等分角者,英雄!
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发表于 2020-12-25 11:57 | 显示全部楼层
楼主,你那个证明中有 41.97712149°≈ 42°,这就坏事了。只能说你这个作图法是近似三等分,并且只限于三等分 63° 这个特殊角。
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 楼主| 发表于 2020-12-25 12:30 | 显示全部楼层
90度以内的任意角。
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发表于 2020-12-25 15:51 | 显示全部楼层
符合尺规作图,但怎么证明它三等分角呢
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 楼主| 发表于 2020-12-25 17:38 | 显示全部楼层
用三角函数来证明,希望你多看N次,然后用直尺、圆规作图试试。
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发表于 2020-12-25 21:03 | 显示全部楼层
这位老师您好,在360度以内的角,只要是3的倍数,都可以作出来的,因为18度和15度的角我们都可以作出来,63度和21度的角都是3的倍数,你只是解决了特殊角度可以作出来而已
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 楼主| 发表于 2020-12-25 21:55 | 显示全部楼层
按照我的作图方法,在 0到 90度范围内作图试试。
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