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趣味几何|一道经典的几何题,再看构造等边三角形辅助线

 黄河清 2022-04-03
原题重现:如图,P是正方形ABCD内点,∠PAD=∠PDA=15°.求证:△PBC是正三角形.(初二)

之前写了两篇关于等边三角形作为辅助线的思考:一题多解|5种辅助线求解等腰三角形角度一题多解|再看构造等边三角形的妙用。等边三角形的妙用,在几何证明题中起到了关键的作用。这道题是一道非常经典的几何证明题。我们也尝试用等边三角形的思维来解这道题。
1、由15度角和正方形90度角,想到90-2*15=60,所以辅助线为,将APD沿着对角线AC对称,得到AP'D。则APD △AP'D(SAS)

2、根据APD △AP'D(SAS)∠PAD=∠P'AB=15°,推导角度可知∠P'AP=60°,所以△AP'P为等边三角形。又因为PA=PD,所以PA=PD=P'P=P'A=P'B。
所以∠P'AB=∠P'BA=15°,∠BP'A=150°
所以∠BP'P=360°-150°-60°=150°
所以∠P'BP=∠P'PB=15°,∠ABP=30°,∠CBP=60°

3、所以PP'B △AP'B(SAS),所以AB=BP=BC

4、又因为∠CBP=60°,所以△PBC为等边三角形。

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