頂角為π/7的等腰三角形

作輔助線,取BD中點M,連結AM。設∠BAM=p,∠CAM=q,AM=x。

\begin{cases}AD/DM=BD/AD \\ \angle{ADB}=\angle{MDA}\end{cases}

推出:

\triangle{ADB}∼\triangle{MDA}(SAS)

進一步推出:

\begin{cases}\angle{ABD}=\angle{MAD}=q \\ AC=BA=\sqrt{2}x \\ DC=\sqrt{2}x-1 \\ \angle{BDC}=\angle{BAD}+\angle{DBA}=p+2q\end{cases}

連結CM:

\begin{cases}\angle{CBD}=\angle{MBC} \\ BC/BD=BM/BC=\sqrt{2}/2 \end{cases}

推出:

\triangle{CBD}∼\triangle{MBC}(SAS)

進一步得到:

\begin{cases}\angle{BCM}=\angle{BDC}=p+2q \\ CM=(\sqrt{2}x-1)/\sqrt{2}=x-\frac{\sqrt{2}}{2} \end{cases}

取在AM上取一點N使AN=\frac{\sqrt{2}}{2},則NM=x-\frac{\sqrt{2}}{2}=CM

連結CN:

\begin{cases}\angle{MBA}=\angle{NAC}=q \\ MB=AN=\frac{\sqrt{2}}{2} \\ BA=AC \end{cases}

推出:\triangle{MBA}≅\triangle{NAC}(SAS)

進一步推出:

\begin{cases}\angle{ACN}=\angle{BAM}=p \\ \angle{MNC}=\angle{NCA}+\angle{NAC}=p+q \end{cases}

再由CM=NM=x-\frac{\sqrt{2}}{2}

推出\angle{MCN}=\angle{MNC}=p+q

由以上三步,得出:

\begin{split}\angle{ACB}&=\angle{BDC}+\angle{MCN}+\angle{ACN}\\&=(p+2q)+(p+q)+(p)\\&=3p+3q\end{split}

因為AB=AC,推出\angle{ACB}=\angle{ABC}=3p+3q,則:

\begin{split}&\angle{ACB}+\angle{ABC}+\angle{BAC}\\&=(3p+3q)+(3p+3q)+(p+q)\\&=7p+7q=\pi\end{split}

最終得到:

\angle{BAC}=p+q=\pi/7

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