一道求三角形邊長的題
在三角形ABC中, AB=86, AC97, 一個以A為圓心, AB長為半徑的圓交于BC點X, 且BX和CX有整數長度,BC的長是多少?
解: 根據題意畫出草圖如下,顯然AX=86,讓BX=x, CX=y,
在三角形ABX中利用餘弦定理:
在三角形AXC中利用餘弦定理:
兩個式子相減有:
此外根據等腰三角形ABX有
cosα=x/172
帶入上面的式子有:
(97 86)(97-86)=(x y)y
即:
183x11=(x y)y
因為x和y都是整數,現在考察y能否等于11,如果y=11, 那麼因為AX=86,則有
AX CX=86 11=97=AC,不滿足三角形AXC的構成條件,即兩邊之和大于第三邊,所以y不能等于11,
又有183x11=61x33=(x y)y
且61是質數,所以僅有一種可能:
有y=33, x y=61,
因此x=61-33=28,
所以BC的長度為61.
解法2:利用圓的割線定理,如下圖:
由于:
這樣:
會有四對組合:
因為CX>13, 所以隻有:
CX XB=61
後記:上面提到的割線定理是初中幾何中可以很容易證明的一個定理,利用兩個三角形相似即可證明,參見下圖。
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