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楼主: uk702

ΔABC 中,CA=CB,P,M,N 分别在 AB,AC,CB 延长线上,NPM⊥ACM,PM=BC,求证:CM=BN+PN

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发表于 2021-11-16 10:15 | 显示全部楼层
原题较简洁的思路:作NM⊥AB的延长线于M,令∠A=α,AC=a,CM=b,BN=x,PN=y(x>y),

MN=z,由条件易知∠MBN=∠MNP=α。

在Rt△AMP中,有(a+b)/a=cotα,

在Rt△BMN中,有z/x=sinα,在Rt△PMN中,有z/y=cosα,即x/y=cotα。

故,(a+b)/a=x/y。(1)

又在Rt△CMN中,有(y+a)∧2+b∧2=(x+a)∧2。(2)

由(1)(2)消去a,并整理化简得x+y=b(x>y)。

注:作辅助线少,仅限于初中知识和少量的运算。原题无需讨论。

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好!无需诸多技巧,多谢。  发表于 2021-11-16 10:29
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发表于 2021-11-16 21:29 | 显示全部楼层

获得了另外一个结论,说明了P点的做法,是否可能按照构图作辅助线证明?
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 楼主| 发表于 2021-11-16 21:48 | 显示全部楼层
denglongshan 发表于 2021-11-16 21:29
获得了另外一个结论,说明了P点的做法,是否可能按照构图作辅助线证明?


一般说来证法差不多,换汤不换药,我试了一下 kanyikan 老师的方法,没有认真研究,但从图上应该是没问题的。

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 楼主| 发表于 2021-11-16 22:51 | 显示全部楼层
我的证法对于新情形也是大体适用。

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 楼主| 发表于 2021-11-16 23:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 uk702 于 2021-11-16 23:14 编辑
denglongshan 发表于 2021-11-16 21:29
获得了另外一个结论,说明了P点的做法,是否可能按照构图作辅助线证明?


如果你的构图,下面这种方式估计是OK的,但我没有细证。

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容易证明∠L=∠BAK,但是∠ABK=∠BKL=135度,应该用到PM垂直且等于AC,多年不用几何方法,不会做了,看你们的证明都有些吃力。  发表于 2021-11-17 21:08
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发表于 2021-11-17 21:38 | 显示全部楼层
1 欧几里德几何不严谨,那希尔伯特的几何基础,几何严谨了吗?法国布尔巴基学派重写数学基础,数学严谨了吗?

  越来越严谨了,有这些数学家,大厦越来越高。中学数学不可能太严谨,因为认识能力。

2 主题和我的结论可以同一:等腰三角形△CAB中,CA=CB,P是AB上的一点,PM⊥AC于M且PM=BC,PM交BC的延长线于N,求证:CM=BN+PN或者PN=CM+BN。
3 根据计算结果,发现PN与AC的关系如图


4 直线过两圆两个交点交一圆于A,B,另外一圆于C和D两点,证明AB//CD,是否可以用有向角一次证明?证明一种情形很简单。原来好象在梁绍鸿教授的书中见过,但是书已经送人,分别讨论太麻烦。

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 楼主| 发表于 2021-11-17 21:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 uk702 于 2021-11-17 22:20 编辑
denglongshan 发表于 2021-11-17 21:38
1 欧几里德几何不严谨,那希尔伯特的几何基础,几何严谨了吗?法国布尔巴基学派重写数学基础,数学严谨了吗 ...


4. 没看懂,能否画个图?从题目的内容来看,可能是射影几何的范畴,有向角估计不好使。

每一种工具都有它的应用场合,人肉证明大概也就是搞搞初中几何吧。

各种工具都最可以使用,最好都能拿出来溜一溜。就这题而言,估计三角方法是最简单、直接,几何方法最讲技巧(某种意义上说最难),解析的方法按部就班,复数的方法比较新颖(因为我不会)。

但注意原题是一道初二年级的考试题,其实我个人不太赞成这样的题作为初二学生的考试题,因为我觉得,除非提前刷题背题,学生不太可能做得出来,这种题只能导向大家都去刷题。但人家说了,那次考试都是集中了各大名校的统考,试题就是这么狠,所以我无话可说。

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初二学生的考试题太难了  发表于 2021-11-18 19:50
抱歉,少写两条两个字  发表于 2021-11-17 22:20
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发表于 2021-11-17 22:18 | 显示全部楼层

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1)这题不好属于射影几何范畴;2)右图C、D两点的 label 交换一下,才和左图等价,用有向角(有向弧)应该是能统一证明过程的,不过我也不会~~  发表于 2021-11-17 22:31
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 楼主| 发表于 2021-11-18 07:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 uk702 于 2021-11-18 07:35 编辑

左图和右图 ∠EDC 的次序不一样,发现若一个算正角另一个算补角(我不知道有向角是不是这样用的,角度范围限定在180°以内的情况下,逆时针算正角,顺时针算补角), 证明就能同时对两个图都成立。

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有向角应该是正负角,如果能简化,右图可以C和D点交换,实际上,还有其它情形,复数可以一次证明。  发表于 2021-11-18 19:51
有向角应该是正负角,如果能简化,右图可以C和D点简化,实际上,还有其它情形,复数可以一次证明。  发表于 2021-11-18 19:39
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发表于 2021-11-18 12:50 | 显示全部楼层

5楼的图:∠DMA不是90°,也有∠DBN=∠NDB。

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怎么∠DBN=∠NDB?本来就是正方形  发表于 2021-11-18 19:52
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