平面上有A、B,C、D四点,其中任何三点都不在一直线上,求证:在△ABC、△ABD、△ACD、△BDC中至少有一个

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-15
平面上有四个点A.B.C.D,其中任何三个点都不共线,求证:△ABC,△ABD,△ACD,△BCD中

利用反证法。假设这些三角形的每个内角都大于45°,那么:
一、当ABCD构成凸四边形时。
∠BAD+∠ABC+∠BCD+∠ADC
=(∠BAC+∠CAD)+(∠ABD+∠CBD)+(∠ACB+∠ACD)+(∠ADB+∠BDC)
>(45°+45°)+(45°+45°)+(45°+45°)+(45°+45°)=360°。
这与四边形的内角和等于360°相矛盾。
∴这些三角形的每个内角都大于45°是不可能的,得:这些三角形中至少有一个内角不超过45°。

二、当ABCD构成凹四边形时,不失一般性地设点C内凹,即C在△ABD的内部。
∠ABD+∠ADB+∠BAD
=(∠ABC+∠CBD)+(∠ADC+∠BDC)+(∠BAC+∠CAD)
>(45°+45°)+(45°+45°)+(45°+45°)=270°。
这与三角形的内角和等于180°相矛盾。
∴这些三角形的每个内角都大于45°是不可能的,得:这些三角形中至少有一个内角不超过45°。

综上一、二所述,问题得证。

至少有一个三角形的什么?

呵呵.终于看到完整的问题了.4个点,依次连接起来,就是4边形,是凸4边开.4边形的4个内角和是360度.所以至少有一个角的角度小于360/4=90.而你问题中的三角形,是2个邻近的三角形的角度加起来也不超过最小的4边形的角的角度,所以至少有一个三角形的内角小于90/2=45.你把图好好画一下就知道了.

解答:证明:假设A、B,C、D四点,任选三点构成的三角形的三个内角都大于45°,
当ABCD构成凸四边形时,可得各角和大于360°,与四边形内角和等于360°矛盾;
当ABCD构成凹四边形时,可得三角形内角和大于180°,与三角形内角和等于180°矛盾.
故在△ABC、△ABD、△ACD、△BDC中至少有一个三角形的内角不超过45°.

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