是否存在一个三边长恰好是三个连续正整数,且其中一个内角等于另一个内角的△ABC?证明你的结论.

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  • 2008年《数学周报》杯全国初中数学竞赛标准答案:

    存在满足条件的三角形

    当 △ABC 的三边长分别为 a=6,b=4,c=5时,∠A=2∠B

    如图,当∠A=2∠B时,延长BA至点D,使AD=AC=b,连结CD,则△ACD为等腰三角形

    ∵∠BAC为△ACD的一个外角,∴∠BAC=2∠D

    由已知∠BAC=2∠B,则∠B=∠D

    ∴△CBD为等腰三角形

    又∠D为△ACD与△CBD 的一个公共角,∴△ACD∽△CBD

    于是AD/CD=CD/BD,即b/a=a/(b+c)

    ∴a²=b(b+c)

    ∵6²=4(4+5),∴此三角形满足题设条件

    故存在满足条件的三角形

    说明:满足条件的三角形不是唯一的

    若∠A=2∠B,得a²=b(b+c),有以下三种情形:

    (1)当a>c>b时,设a=n+1,c=n,b=n-1(n为大于1的正整数)

    代入a²=b(b+c),得(n+1)²=(n-1)(2n-1)

    解得n=5

    ∴a=6,b=4,c=5

    (2)当c>a>b时,设c=n+1,a=n,b=n-1(n为大于1的正整数)

    代入a²=b(b+c),得n²=2n(n-1)

    解得n=2

    ∴a=2,b=1,c=3,此时不能构成三角形

    (3)当a>b>c时,设a=n+1,b=n,c=n-1(n为大于1的正整数)

    代入a²=b(b+c),得(n+1)²=n(2n-1)

    即n²-3n-1=0,此方程无整数解

    所以,三边长恰为三个连续的整数,且其中一个内角等于另一个内角2倍的三角形存在,而且只有三边长分别为4、5、6构成的三角形满足条件